JP4918929B2 - Light-emitting diode controller - Google Patents

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Description

本発明は、発光ダイオード制御装置に関する。詳しくは、電圧源回路および電流源回路を用いて発光ダイオードの発光を制御する発光ダイオード制御装置に関する。   The present invention relates to a light emitting diode control device. Specifically, the present invention relates to a light emitting diode control device that controls light emission of a light emitting diode using a voltage source circuit and a current source circuit.

特許文献1は、LED(Light Emitting Diode)表示装置を開示する。
特許文献1のLED表示装置は、複数のLED(以下、発光ダイオードという)が行列状に配列されたパネルと、複数の発光ダイオードとライン線で接続されたコモンドライバと、複数の発光ダイオードとロー線で接続された定電流ドライバ(定電流源)と、を有する(図1を参照)。
ライン線およびロー線により選択された発光ダイオードには、コモンドライバから電源電圧が供給され、定電流ドライバにより予め設定された定電流が流される。
Patent Document 1 discloses an LED (Light Emitting Diode) display device.
The LED display device of Patent Document 1 includes a panel in which a plurality of LEDs (hereinafter referred to as light emitting diodes) are arranged in a matrix, a common driver connected to the plurality of light emitting diodes by line lines, a plurality of light emitting diodes, A constant current driver (constant current source) connected by a line (see FIG. 1).
A power supply voltage is supplied from the common driver to the light emitting diode selected by the line line and the row line, and a constant current preset by the constant current driver is supplied.

このように電圧を印加した発光ダイオードの輝度は、発光ダイオードに流す電流値の大きさ(振幅)または通電時間により制御できる。
そのため、たとえば定電流源に接続した発光ダイオードに、デューティに応じて通電することで、発光ダイオードは、そのデューティに応じた輝度で発光できる。
The luminance of the light emitting diode to which a voltage is applied in this way can be controlled by the magnitude (amplitude) of the current value passed through the light emitting diode or the energization time.
Therefore, for example, by energizing the light emitting diode connected to the constant current source according to the duty, the light emitting diode can emit light with the luminance according to the duty.

なお、発光ダイオードは、アノードからカソードに向けて順方向に電流が流れて発光する。このとき、発光ダイオードは、順方向に電圧降下を生じる。したがって、電流値の大きさまたは通電時間に応じた輝度で発光ダイオードを発光させるためには、発光ダイオードに対して、発光ダイオードに生じる順方向の降下電圧以上の電圧を印加する必要がある。
また、複数の発光ダイオードが直列に接続された場合、その複数の発光ダイオードには、それら複数の発光ダイオードで生じる順方向の降下電圧の和以上の電圧を印加する必要がある。
The light emitting diode emits light when a current flows in a forward direction from the anode to the cathode. At this time, the light emitting diode causes a voltage drop in the forward direction. Therefore, in order to cause the light emitting diode to emit light with a luminance corresponding to the magnitude of the current value or the energization time, it is necessary to apply a voltage equal to or higher than the forward voltage drop generated in the light emitting diode.
In addition, when a plurality of light emitting diodes are connected in series, it is necessary to apply a voltage equal to or higher than the sum of forward drop voltages generated in the plurality of light emitting diodes.

特開平9−292860号公報JP-A-9-292860

発光ダイオードの降下電圧は、製造ばらつきにより、実際に製造した素子毎に異なる。また、発光ダイオードの温度特性も、実際に製造した素子毎に異なる。
そのため、ある発光ダイオードでは順方向の降下電圧が小さくなり、他の発光ダイオードでは順方向の降下電圧が大きくなる。
The voltage drop of the light emitting diode varies depending on the actually manufactured element due to manufacturing variations. In addition, the temperature characteristics of the light emitting diodes are different for each actually manufactured element.
Therefore, a forward voltage drop is reduced in some light emitting diodes, and a forward voltage drop is increased in other light emitting diodes.

その結果、実際に製造するLED表示装置では、順方向の降下電圧が最も大きくなる場合を想定し、その想定した電圧より大きい電源電圧をコモンドライバから発光ダイオードへ供給することになる。   As a result, in the LED display device actually manufactured, it is assumed that the forward voltage drop is the largest, and a power supply voltage higher than the assumed voltage is supplied from the common driver to the light emitting diode.

その一方で、実際に製造するLED表示装置では、発光ダイオードの順方向降下電圧が想定した電圧より小さくなる可能性がある。
そして、実際に使用した発光ダイオードの順方向降下電圧が小さい場合、発光ダイオードには、不必要に大きい電圧が印加されることになる。
また、この不必要に大きな電圧により、必要以上に余分な電力が消費される。LED表示装置には、余分な熱が発生する。
下記式1は、余分な電力の演算式である。式1において、P(Loss)は余分な消費電力、Vf(max)は製造ばらつきなどによる発光ダイオードの順方向降下電圧の最大値、Vf(min)は発光ダイオードの順方向降下電圧の最小値、Nは直列に接続される発光ダイオードの個数、Iは発光ダイオードに流す電流値である。
On the other hand, in an LED display device that is actually manufactured, the forward voltage drop of the light emitting diode may be smaller than the assumed voltage.
When the forward drop voltage of the light emitting diode actually used is small, an unnecessarily large voltage is applied to the light emitting diode.
In addition, this unnecessarily large voltage consumes more power than necessary. Excess heat is generated in the LED display device.
The following formula 1 is an extra power calculation formula. In Equation 1, P (Loss) is extra power consumption, Vf (max) is the maximum value of the forward drop voltage of the light emitting diode due to manufacturing variation, etc., Vf (min) is the minimum value of the forward drop voltage of the light emitting diode, N is the number of light emitting diodes connected in series, and I is the value of the current passed through the light emitting diodes.

P(Loss) =(Vf(max)−Vf(min))×N×I ・・・式1   P (Loss) = (Vf (max) −Vf (min)) × N × I Equation 1

本発明は、発光ダイオードの製造ばらつきまたは温度特性に起因した無駄な消費電力を削減できる発光ダイオード制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a light emitting diode control device capable of reducing wasteful power consumption due to manufacturing variations of light emitting diodes or temperature characteristics.

本発明の発光ダイオード制御装置は、発光ダイオードのアノードに電圧を供給するための電圧源回路と、発光ダイオードのカソードに選択的に電流を供給する電流源回路と、電流源回路に接続された発光ダイオードのカソード電圧と第1の基準電圧とを比較する第1の電圧検出回路と、カソード電圧と第1の基準電圧よりも低い第2の基準電圧とを比較する第2の電圧検出回路と、電圧源回路が供給する電圧の電圧値を制御する電圧制御回路とを含む。そして、電圧制御回路は、電圧源回路が供給する電圧が第1の基準電圧と第2の基準電圧との間になるように、電圧源回路を制御する。   The light emitting diode control device of the present invention includes a voltage source circuit for supplying voltage to the anode of the light emitting diode, a current source circuit for selectively supplying current to the cathode of the light emitting diode, and light emission connected to the current source circuit. A first voltage detection circuit for comparing the cathode voltage of the diode and the first reference voltage; a second voltage detection circuit for comparing the cathode voltage and a second reference voltage lower than the first reference voltage; A voltage control circuit for controlling a voltage value of a voltage supplied by the voltage source circuit. The voltage control circuit controls the voltage source circuit so that the voltage supplied from the voltage source circuit is between the first reference voltage and the second reference voltage.

本発明では、発光ダイオードの製造ばらつきまたは温度特性に起因した無駄な消費電力を削減することができる。   In the present invention, it is possible to reduce wasteful power consumption due to manufacturing variations of light emitting diodes or temperature characteristics.

本発明の第1実施形態に係る発光ダイオード制御装置の概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram of a light-emitting diode control device according to a first embodiment of the present invention. 図1中のDAコンバータおよび電圧源回路の一例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a DA converter and a voltage source circuit in FIG. 1. 図1中の電流源回路の一例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a current source circuit in FIG. 1. 図1中の制御値生成系の回路の一例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit of a control value generation system in FIG. 1. 図4中の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the signal waveform of each part in FIG. 図1の発光ダイオード制御装置でのアノード電圧制御の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the anode voltage control in the light emitting diode control apparatus of FIG. 本発明の第2実施形態に係る発光ダイオード制御装置の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the light emitting diode control apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図7中の制御値生成系の回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the circuit of the control value generation system in FIG. 本発明の第3実施形態に係る発光ダイオード制御装置の要部の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the principal part of the light emitting diode control apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図9の各部の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。FIG. 10 is a timing chart showing an example of signal waveforms at various parts in FIG. 9. FIG. 図1の発光ダイオード制御装置での、図10に対応する各部の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。11 is a timing chart illustrating an example of signal waveforms of respective units corresponding to FIG. 10 in the light emitting diode control device of FIG. 1. 本発明の第4実施形態に係る発光ダイオード制御装置の要部の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the principal part of the light emitting diode control apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る発光ダイオード制御装置の要部の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the principal part of the light emitting diode control apparatus which concerns on 5th Embodiment of this invention. 図13中のデータインタフェイス回路の一例を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the data interface circuit in FIG. 図13の発光ダイオード制御装置を複数用いた発光システムの一例を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows an example of the light emission system using multiple light emitting diode control apparatuses of FIG. 図15の発光システムの変形例を示すシステム構成図である。FIG. 16 is a system configuration diagram illustrating a modification of the light emitting system of FIG. 15. 図13の発光ダイオード制御装置の変形例の要部の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the principal part of the modification of the light emitting diode control apparatus of FIG. 図1の発光ダイオード制御装置を、電源系を中心に書き直した概略ブロック図である。It is the schematic block diagram which rewritten the light emitting diode control apparatus of FIG. 1 focusing on a power supply system. 本発明の第6実施形態に係る発光ダイオード制御装置の要部の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the principal part of the light emitting diode control apparatus which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7実施形態に係る発光ダイオード制御装置の要部の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the principal part of the light emitting diode control apparatus which concerns on 7th Embodiment of this invention. 本発明の第8実施形態に係る発光ダイオード制御装置の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the light emitting diode control apparatus which concerns on 8th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を、図面に関連付けて説明する。
なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。また、以下の実施形態は、適宜組み合わせてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The present invention is not limited to the following embodiment. Further, the following embodiments may be appropriately combined.

<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る発光ダイオード制御装置10の概略ブロック図である。図1の発光ダイオード制御装置10は、集積回路11、電源12、および複数、たとえばn個の発光ダイオード13a(1)〜13a(n)、13b(1)〜13b(n)、13c(1)〜13c(n)を有する。ここで、nは1以上の自然数である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic block diagram of a light emitting diode control device 10 according to the first embodiment of the present invention. 1 includes an integrated circuit 11, a power supply 12, and a plurality of, for example, n light emitting diodes 13a (1) to 13a (n), 13b (1) to 13b (n), and 13c (1). ~ 13c (n). Here, n is a natural number of 1 or more.

集積回路11は、入出力端子として、電源端子21、グランド端子22、アノード端子23、3個のカソード端子24a、24b、24c、転送データ入力端子(SIN)26、転送クロック入力端子(SCKIN)27、転送データ出力端子(SOUT)28、転送クロック出力端子(SCKOUT)29を有する。
なお、転送データ入力端子26、転送クロック入力端子27、転送データ出力端子28、転送クロック出力端子29は、一対の端子で構成され、一対の端子に差動信号が入力されてもよい。
The integrated circuit 11 includes, as input / output terminals, a power supply terminal 21, a ground terminal 22, an anode terminal 23, three cathode terminals 24a, 24b, 24c, a transfer data input terminal (SIN) 26, and a transfer clock input terminal (SCKIN) 27. , A transfer data output terminal (SOUT) 28 and a transfer clock output terminal (SCKOUT) 29.
The transfer data input terminal 26, the transfer clock input terminal 27, the transfer data output terminal 28, and the transfer clock output terminal 29 may be configured by a pair of terminals, and a differential signal may be input to the pair of terminals.

電源12は、電源端子21とグランド端子22との間に接続される。そして、電源12は、電源端子21に対して、たとえば24V(ボルト)の直流電圧としての電源電圧Vccを印加する。なお、電源電圧Vccは、12V、48Vなどでもよい。   The power supply 12 is connected between the power supply terminal 21 and the ground terminal 22. Then, the power supply 12 applies a power supply voltage Vcc as a DC voltage of, for example, 24 V (volts) to the power supply terminal 21. The power supply voltage Vcc may be 12V, 48V, or the like.

複数の発光ダイオード13a(1)〜13a(n)は、直列に接続される。複数の発光ダイオード13b(1)〜13b(n)、および複数の発光ダイオード13c(1)〜13c(n)も直列に接続される。これにより、n個の発光ダイオードが直列に接続された3列の発光ダイオード列14a、14b、14cが形成される。
発光ダイオード列14aは、列の上端のアノードがアノード端子23に接続され、列の下端のカソードがカソード端子24aに接続される。
発光ダイオード列14bは、列の上端のアノードがアノード端子23に接続され、列の下端のカソードがカソード端子24bに接続される。
発光ダイオード列14cは、列の上端のアノードがアノード端子23に接続され、列の下端のカソードがカソード端子24cに接続される。
The plurality of light emitting diodes 13a (1) to 13a (n) are connected in series. The plurality of light emitting diodes 13b (1) to 13b (n) and the plurality of light emitting diodes 13c (1) to 13c (n) are also connected in series. As a result, three light emitting diode rows 14a, 14b, and 14c in which n light emitting diodes are connected in series are formed.
In the light emitting diode row 14a, the anode at the upper end of the row is connected to the anode terminal 23, and the cathode at the lower end of the row is connected to the cathode terminal 24a.
In the light emitting diode row 14b, the anode at the upper end of the row is connected to the anode terminal 23, and the cathode at the lower end of the row is connected to the cathode terminal 24b.
In the light emitting diode row 14c, the anode at the upper end of the row is connected to the anode terminal 23, and the cathode at the lower end of the row is connected to the cathode terminal 24c.

以下、発光ダイオード13a(1)〜13a(n)、13b(1)〜13b(n)、13c(1)〜13c(n)を総称して、発光ダイオード13と記載する。
また、発光ダイオード列14a、14b、14cを総称して、発光ダイオード列14と記載する。
また、カソード端子24a、24b、24cを総称して、カソード端子24と記載する。
Hereinafter, the light emitting diodes 13a (1) to 13a (n), 13b (1) to 13b (n), and 13c (1) to 13c (n) are collectively referred to as the light emitting diode 13.
The light emitting diode rows 14a, 14b, and 14c are collectively referred to as the light emitting diode row 14.
The cathode terminals 24a, 24b, and 24c are collectively referred to as the cathode terminal 24.

なお、発光ダイオード列14a、14b、14cに用いる複数の発光ダイオード13は、同じ色に発光するものであっても、異なる色に発光するものであってもよい。たとえば3つの発光ダイオード列14a、14b、14cは、赤色に発光する列、青色に発光する列、および緑色に発光する列を組み合わせたものでもよい。また、1つの発光ダイオード列14内で、複数の色の発光ダイオード13が組み合わされていてもよい。
また、各発光ダイオード列14の発光ダイオード13の個数nは、発光ダイオード列14a、14b、14cの間で同じでも、異なっていてもよい。
The plurality of light emitting diodes 13 used in the light emitting diode rows 14a, 14b, and 14c may emit light in the same color or in different colors. For example, the three light emitting diode rows 14a, 14b, and 14c may be a combination of a row that emits red light, a row that emits blue light, and a row that emits green light. In addition, the light emitting diodes 13 of a plurality of colors may be combined in one light emitting diode row 14.
Further, the number n of the light emitting diodes 13 in each light emitting diode row 14 may be the same or different between the light emitting diode rows 14a, 14b, and 14c.

また、集積回路11のアノード端子23は、2つ以上であってもよい。
カソード端子24は、1つ、2つまたは4つ以上であってもよい。
そして、1つのアノード端子23と1つのカソード端子24との間に接続される発光ダイオード列14の本数は、2本以上でもよい。
また、3個のカソード端子24の一部に発光ダイオード列14が接続され、残りのカソード端子24に発光ダイオード列14が接続されていなくてもよい。
Moreover, the anode terminal 23 of the integrated circuit 11 may be two or more.
The cathode terminal 24 may be one, two, or four or more.
Further, the number of the light emitting diode rows 14 connected between one anode terminal 23 and one cathode terminal 24 may be two or more.
Further, the light emitting diode array 14 may be connected to a part of the three cathode terminals 24, and the light emitting diode array 14 may not be connected to the remaining cathode terminals 24.

さらに、アノード端子23とカソード端子24との間には、1つの発光ダイオード13が接続されてもよい。   Further, one light emitting diode 13 may be connected between the anode terminal 23 and the cathode terminal 24.

集積回路11は、内部回路として、電源回路31、DA(Digital to Analog)コンバータ(DAC)32、電圧源回路(VA_SOURCE)33、電流源回路34、出力電圧制御部(VA_CTRL)35、調整電圧検出回路36、下限電圧検出回路37、データインタフェイス部(DATA_I/F)41、表示タイミング制御部(T_CTRL)42、発振器(OSC)43、リセット回路(RST)44を有する。   The integrated circuit 11 includes, as internal circuits, a power supply circuit 31, a DA (Digital to Analog) converter (DAC) 32, a voltage source circuit (VA_SOURCE) 33, a current source circuit 34, an output voltage control unit (VA_CTRL) 35, and an adjustment voltage detection. A circuit 36, a lower limit voltage detection circuit 37, a data interface unit (DATA_I / F) 41, a display timing control unit (T_CTRL) 42, an oscillator (OSC) 43, and a reset circuit (RST) 44 are provided.

電源回路31は、電源端子21に接続される。電源回路31は、電源端子21に入力される電源電圧Vccから、内部電源電圧Vddを生成する。
内部電源電圧Vddは、DAコンバータ32、電流源回路34、出力電圧制御部35、調整電圧検出回路36、および下限電圧検出回路37、データインタフェイス部(I/F部)41、表示タイミング制御部42、発振器43、リセット回路44へ供給される。
The power supply circuit 31 is connected to the power supply terminal 21. The power supply circuit 31 generates an internal power supply voltage Vdd from the power supply voltage Vcc input to the power supply terminal 21.
The internal power supply voltage Vdd includes a DA converter 32, a current source circuit 34, an output voltage control unit 35, an adjustment voltage detection circuit 36, a lower limit voltage detection circuit 37, a data interface unit (I / F unit) 41, and a display timing control unit. 42, an oscillator 43, and a reset circuit 44.

図2は、図1中のDAコンバータ(DAC)32および電圧源回路(VA_SOURCE)33の一例を示す回路図である。   FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the DA converter (DAC) 32 and the voltage source circuit (VA_SOURCE) 33 in FIG.

DAコンバータ(DAC)32は、電圧生成回路51、m個の抵抗素子52−1〜52−m、m個のトランジスタ53−1〜53−m、およびセレクタ54を有する。ここで、mは、2以上の自然数である。
m個の抵抗素子52−1〜52−mは、直列に接続される。また、m個の抵抗素子52−1〜52−mの全体は、電圧生成回路51に接続される。
電圧生成回路51および複数の抵抗素子52の間の複数のノードN1〜Nmは、m個のトランジスタ53−1〜53−mのソースに接続される。
m個のトランジスタ53−1〜53−mのゲートは、セレクタ54に接続される。
m個のトランジスタ53−1〜53−mのドレインは、ノードNoutとして1つに接続される。ノードNoutの電圧レベルが、DAコンバータ32の出力信号S32の電圧レベルとなる。
The DA converter (DAC) 32 includes a voltage generation circuit 51, m resistance elements 52-1 to 52-m, m transistors 53-1 to 53-m, and a selector 54. Here, m is a natural number of 2 or more.
The m resistance elements 52-1 to 52-m are connected in series. Also, the entire m resistive elements 52-1 to 52-m are connected to the voltage generation circuit 51.
A plurality of nodes N1 to Nm between the voltage generation circuit 51 and the plurality of resistance elements 52 are connected to sources of m transistors 53-1 to 53-m.
The gates of the m transistors 53-1 to 53-m are connected to the selector 54.
The drains of the m transistors 53-1 to 53-m are connected together as a node Nout. The voltage level of the node Nout becomes the voltage level of the output signal S32 of the DA converter 32.

そして、DAコンバータ32の電圧生成回路51は、基準電圧V51を生成する。
直列に接続されたm個の抵抗素子52−1〜52−mは、抵抗値の比率で基準電圧V51を分圧する。これにより、複数のノードN2〜Nmは、基準電圧V51を分圧した電圧になる。
また、セレクタ54には、制御値D35が入力される。制御値D35は、後述するように出力電圧制御部35が生成したアノード電圧VAの指令値である。
セレクタ54は、制御値D35に応じて、複数のトランジスタ53−1〜53−mの内の1つをオン状態に制御し、且つ残りのすべてのトランジスタ53−1〜53−mをオフ状態に制御する。セレクタ54は、複数のノードN1〜Nmから1つのノードを選択する。
これにより、DAコンバータ32は、制御値D35に基づいてセレクタ54が選択したノードの電圧を、アナログ電圧として出力する。このアナログ電圧は、参照電圧Vrefとして電圧源回路33に入力される。
Then, the voltage generation circuit 51 of the DA converter 32 generates the reference voltage V51.
The m resistance elements 52-1 to 52-m connected in series divide the reference voltage V51 by the ratio of the resistance values. Thereby, the plurality of nodes N2 to Nm become voltages obtained by dividing the reference voltage V51.
The control value D35 is input to the selector 54. The control value D35 is a command value of the anode voltage VA generated by the output voltage control unit 35 as will be described later.
The selector 54 controls one of the plurality of transistors 53-1 to 53-m to the on state according to the control value D35, and sets all the remaining transistors 53-1 to 53-m to the off state. Control. The selector 54 selects one node from the plurality of nodes N1 to Nm.
Thereby, the DA converter 32 outputs the voltage of the node selected by the selector 54 based on the control value D35 as an analog voltage. This analog voltage is input to the voltage source circuit 33 as the reference voltage Vref.

電圧源回路(VA_SOURCE)33は、スイッチング電源であり、スイッチング制御回路61、トランジスタ62、コイル63、ダイオード66、コンデンサ64、および2つの分圧用抵抗素子65−1、65−2を有する。電圧源回路33は、アノード端子23にアノード電圧VAを出力する。
トランジスタ62のドレインは電源端子21に接続され、ソースはコイル63の一方の端子とダイオード66のカソードとに接続される。
ダイオード66のアノードは、グランド端子22に接続される。
コイル63の他方の端子は、アノード端子23に接続される。
コンデンサ64は、アノード端子23とグランド端子22との間に接続される。
2つの分圧用抵抗素子65−1、65−2は、互いに直列に接続される。また、その全体は、アノード端子23とグランド端子22との間に接続される。
スイッチング制御回路61は、トランジスタ62のゲートを制御する。
The voltage source circuit (VA_SOURCE) 33 is a switching power supply, and includes a switching control circuit 61, a transistor 62, a coil 63, a diode 66, a capacitor 64, and two voltage dividing resistance elements 65-1 and 65-2. The voltage source circuit 33 outputs the anode voltage VA to the anode terminal 23.
The drain of the transistor 62 is connected to the power supply terminal 21, and the source is connected to one terminal of the coil 63 and the cathode of the diode 66.
The anode of the diode 66 is connected to the ground terminal 22.
The other terminal of the coil 63 is connected to the anode terminal 23.
The capacitor 64 is connected between the anode terminal 23 and the ground terminal 22.
The two voltage dividing resistance elements 65-1 and 65-2 are connected in series with each other. The whole is connected between the anode terminal 23 and the ground terminal 22.
The switching control circuit 61 controls the gate of the transistor 62.

電圧源回路33において、アノード電圧VAは、2つの分圧用抵抗素子65−1、65−2により分圧される。2つの分圧用抵抗素子65−1、65−2の間のノードN65は、アノード電圧VAを分圧した電圧V65となる。   In the voltage source circuit 33, the anode voltage VA is divided by the two voltage dividing resistance elements 65-1 and 65-2. A node N65 between the two voltage dividing resistance elements 65-1 and 65-2 is a voltage V65 obtained by dividing the anode voltage VA.

スイッチング制御回路61は、ノードN65の分圧電圧V65とDAコンバータ32の出力信号S32の電圧(参照電圧Vref)とを比較し、その比較結果に応じてトランジスタ62のゲートをスイッチング制御する。
そして、たとえばDAコンバータ32の出力信号S32の電圧(参照電圧Vref)より分圧電圧V65が低い場合、アノード端子23に供給される電流が増えるように、トランジスタ62のON/OFFのデューティ比を制御する。
一方、DAコンバータ32の出力信号S32の電圧(参照電圧Vref)より分圧電圧V65が高い場合、アノード端子23に供給される電流が減るように、トランジスタ62のON/OFFのデューティ比を制御する。
The switching control circuit 61 compares the divided voltage V65 of the node N65 with the voltage (reference voltage Vref) of the output signal S32 of the DA converter 32, and performs switching control of the gate of the transistor 62 according to the comparison result.
For example, when the divided voltage V65 is lower than the voltage (reference voltage Vref) of the output signal S32 of the DA converter 32, the ON / OFF duty ratio of the transistor 62 is controlled so that the current supplied to the anode terminal 23 increases. To do.
On the other hand, when the divided voltage V65 is higher than the voltage (reference voltage Vref) of the output signal S32 of the DA converter 32, the ON / OFF duty ratio of the transistor 62 is controlled so that the current supplied to the anode terminal 23 is reduced. .

このように電圧源回路33は、アノード電圧VAを分圧した電圧V65が、DAコンバータ32の出力電圧(参照電圧Vref)と等しくなるように、コンデンサ64を充電する。
そして、電圧源回路33は、下記式2のアノード電圧VAを、アノード端子23へ出力する。下記式2において、R1は、分圧用抵抗素子65−1の抵抗値、R2は分圧用抵抗素子65−2の抵抗値、V65は分圧電圧V65である。
Thus, the voltage source circuit 33 charges the capacitor 64 so that the voltage V65 obtained by dividing the anode voltage VA becomes equal to the output voltage (reference voltage Vref) of the DA converter 32.
Then, the voltage source circuit 33 outputs the anode voltage VA of the following formula 2 to the anode terminal 23. In the following formula 2, R1 is a resistance value of the voltage dividing resistor element 65-1, R2 is a resistance value of the voltage dividing resistor element 65-2, and V65 is a divided voltage V65.

VA = (R1+R2)×V65÷R2 ・・・式2   VA = (R1 + R2) × V65 ÷ R2 Equation 2

図3は、図1中の電流源回路34の一例を示す回路図である。
電流源回路34は、3つのカソード端子24a、24b、24cと、表示タイミング制御部42とに接続される。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the current source circuit 34 in FIG.
The current source circuit 34 is connected to the three cathode terminals 24 a, 24 b, 24 c and the display timing control unit 42.

電流源回路34は、図3に示すように、基本的にカレントミラー回路として構成され、1つのNPNトランジスタ71、電流出力トランジスタとしての3個のNPNトランジスタ72〜74、トランジスタ72〜74をオン状態にする3個のオン・トランジスタ75―1、75−2、75−3、およびトランジスタ72〜74をオフ状態にする3個のオフ・トランジスタ76−1、76−2、76−3を有する。
すなわち、電流源回路34は、オン・オフ機能付きの電流源回路34である。なお、電流出力トランジスタ72〜74は、カソード端子24と同数であればよい。
As shown in FIG. 3, the current source circuit 34 is basically configured as a current mirror circuit, and has one NPN transistor 71, three NPN transistors 72 to 74 as current output transistors, and transistors 72 to 74 turned on. Three on transistors 75-1, 75-2, 75-3, and three off transistors 76-1, 76-2, 76-3 that turn off the transistors 72-74.
That is, the current source circuit 34 is a current source circuit 34 with an on / off function. The number of current output transistors 72 to 74 may be the same as the number of cathode terminals 24.

トランジスタ71は、コレクタが電流源Iに接続され、エミッタがグランド端子22に接続され、ベースがコレクタに接続される。したがって、トランジスタ71は、ダイオードとして機能する。   The transistor 71 has a collector connected to the current source I, an emitter connected to the ground terminal 22, and a base connected to the collector. Therefore, the transistor 71 functions as a diode.

トランジスタ72〜74は、それぞれのコレクタが3つのカソード端子24a,24b,24cに接続され、エミッタがグランド端子22に接続され、それぞれのベースが3つのオン・トランジスタ75−1〜75−3のドレインに接続される。
オン・トランジスタ75−1〜75−3のソースは、ダイオードとして機能するトランジスタ71のベースの接続されたノードN71に接続される。
また、オフ・トランジスタ76−1〜76−3は、それぞれのドレインがトランジスタ72〜74のベースに接続されたノードN72、N73、N74に接続され、ソースはグランド端子22に接続される。
The transistors 72 to 74 have their collectors connected to the three cathode terminals 24a, 24b, and 24c, their emitters connected to the ground terminal 22, and their respective bases as the drains of the three on transistors 75-1 to 75-3. Connected to.
The sources of the on transistors 75-1 to 75-3 are connected to the node N71 to which the base of the transistor 71 functioning as a diode is connected.
The off transistors 76-1 to 76-3 are connected to nodes N 72, N 73, and N 74 whose drains are connected to the bases of the transistors 72 to 74, and their sources are connected to the ground terminal 22.

したがって、たとえばオン・トランジスタ75−1のゲートがハイレベルに制御されてオン・トランジスタ75−1がオン状態となり、且つオフ・トランジスタ76−1のゲートがローレベルに制御されてオフ・トランジスタ76−2がオフ状態になると、トランジスタ72のベースN72は、オン・トランジスタ75を介して、ダイオードとして機能するトランジスタ71のベースN71に接続される。
これにより、トランジスタ72とトランジスタ71とのカレントミラー回路が形成される。
そして、トランジスタ72のコレクタおよびカソード端子24aには、ダイオードとして機能するトランジスタ71のコレクタ電流Irefと同じ電流Ia、またはコレクタ電流Irefを逓倍した電流Iaが流れる。
Therefore, for example, the gate of the on-transistor 75-1 is controlled to the high level to turn on the on-transistor 75-1, and the gate of the off-transistor 76-1 is controlled to the low level to turn off the transistor 76--. When 2 is turned off, the base N72 of the transistor 72 is connected via the on transistor 75 to the base N71 of the transistor 71 functioning as a diode.
Thereby, a current mirror circuit of the transistor 72 and the transistor 71 is formed.
Then, the same current Ia as the collector current Iref of the transistor 71 functioning as a diode, or the current Ia obtained by multiplying the collector current Iref flows through the collector and cathode terminal 24a of the transistor 72.

逆に、オン・トランジスタ75−1のゲートがローレベルに制御されてオン・トランジスタ75−1がオフ状態となり、且つオフ・トランジスタ76−1のゲートがハイレベルに制御されてオフ・トランジスタ76−1がオン状態になると、トランジスタ72のベースN72は、オフ・トランジスタ76−1を介してプルダウンされる。
このプルダウンにより、トランジスタ72はオフ状態になる。
また、トランジスタ72のコレクタおよびカソード端子24aには、電流Iaが流れない。
Conversely, the gate of the on-transistor 75-1 is controlled to a low level to turn off the on-transistor 75-1, and the gate of the off-transistor 76-1 is controlled to a high level to turn off the transistor 76--. When 1 is turned on, the base N72 of transistor 72 is pulled down through off transistor 76-1.
By this pull-down, the transistor 72 is turned off.
Further, the current Ia does not flow through the collector of the transistor 72 and the cathode terminal 24a.

なお、オン・トランジスタ75−2およびオフ・トランジスタ76−2のオン・オフ制御状態とトランジスタ73のコレクタおよびカソード端子24bの電流Ibとの関係、およびオン・トランジスタ75−3およびオフ・トランジスタ76−3のオン・オフ制御状態とトランジスタ74のコレクタおよびカソード端子24cの電流Icとの関係も同様である。
このように定電流源回路34は、3組のカレントミラーとして構成される定電流源34a、34b、34cとして機能する。
The relationship between the on / off control state of the on-transistor 75-2 and off-transistor 76-2 and the current Ib of the collector and cathode terminal 24b of the transistor 73, and the on-transistor 75-3 and off-transistor 76- The relationship between the ON / OFF control state 3 and the current Ic of the collector of the transistor 74 and the cathode terminal 24c is the same.
Thus, the constant current source circuit 34 functions as constant current sources 34a, 34b, and 34c configured as three sets of current mirrors.

また、このように発光ダイオード列14の上端の発光ダイオード13a(1)のアノードに電圧源回路33を接続し、下端の発光ダイオード13a(n)のカソードにオン・オフ機能付きの電流源回路34を接続することで、安定して高速に発光ダイオード13に流れる電流をオン・オフすることができるので、発光ダイオード13を安定して高速に点滅させることができる。   Further, the voltage source circuit 33 is connected to the anode of the light emitting diode 13a (1) at the upper end of the light emitting diode row 14, and the current source circuit 34 with an on / off function is connected to the cathode of the light emitting diode 13a (n) at the lower end. Since the current flowing through the light-emitting diode 13 can be turned on and off stably and at high speed, the light-emitting diode 13 can be stably blinked at high speed.

図4は、図1中の制御値生成系の回路の一例を示す回路図である。
図4には、図1中の調整電圧検出回路(VH_DTCT)36、下限電圧検出回路(VL_DTCT)37、出力電圧制御部(VA_CTRL)35が描画されている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a circuit of the control value generation system in FIG.
4, the adjustment voltage detection circuit (VH_DTCT) 36, the lower limit voltage detection circuit (VL_DTCT) 37, and the output voltage control unit (VA_CTRL) 35 in FIG. 1 are drawn.

調整電圧検出回路(VH_DTCT)36は、電圧生成回路81、3個のコンパレータ82−1、82−2、82−3およびアンド回路83を有する。   The adjustment voltage detection circuit (VH_DTCT) 36 includes a voltage generation circuit 81, three comparators 82-1, 82-2, 82-3, and an AND circuit 83.

調整電圧検出回路36の電圧生成回路81は、たとえば電流源回路34のトランジスタ71、72、73のベース電圧(以下、制御端子(ノードN72〜N74)の電圧ともいう)V71、V72、V73よりも少し高い電圧を生成すればよい。通電時の制御端子N72〜N74の電圧は、たとえば約0.7V程度である。そのため、電圧生成回路81は、たとえば1.1Vの調整基準電圧V81を生成すればよい。   The voltage generation circuit 81 of the adjustment voltage detection circuit 36 is, for example, more than the base voltages (hereinafter also referred to as voltages of control terminals (nodes N72 to N74)) V71, V72, V73 of the transistors 71, 72, 73 of the current source circuit 34. A slightly higher voltage may be generated. The voltage of the control terminals N72 to N74 during energization is, for example, about 0.7V. Therefore, the voltage generation circuit 81 may generate an adjustment reference voltage V81 of 1.1V, for example.

調整電圧検出回路36のコンパレータ82−1〜82−3は、カソード端子24a〜24cと同数であればよい。
コンパレータ82−1〜82−3の反転入力端子は、電圧生成回路81に共通に接続される。非反転入力端子は、別々のカソード端子24a〜24cに接続される。
コンパレータ82−1〜82−3は、それぞれに入力されるカソード電圧VKa〜VKcが調整基準電圧V81より高い場合、ハイレベルの信号を出力し、低い場合、ローレベルの信号を出力する。
The number of comparators 82-1 to 82-3 of the adjustment voltage detection circuit 36 may be the same as the number of cathode terminals 24a to 24c.
The inverting input terminals of the comparators 82-1 to 82-3 are connected to the voltage generation circuit 81 in common. The non-inverting input terminal is connected to separate cathode terminals 24a to 24c.
The comparators 82-1 to 82-3 output a high level signal when the cathode voltages VKa to VKc input to the comparators 82-1 to 82-3 are higher than the adjustment reference voltage V81, and output a low level signal when the cathode voltages VKa to VKc are low.

調整電圧検出回路36のコンパレータ82−1〜82−3は、アンド回路83に接続される。
アンド回路83は、3個のコンパレータ82−1〜82−3のすべての出力信号がハイレベルである場合、ハイレベルの信号を出力し、それ以外の場合、ローレベルの信号を出力する。
The comparators 82-1 to 82-3 of the adjustment voltage detection circuit 36 are connected to the AND circuit 83.
The AND circuit 83 outputs a high level signal when all the output signals of the three comparators 82-1 to 82-3 are at a high level, and outputs a low level signal otherwise.

そのため、調整電圧検出回路36は、3つのカソード電圧VKa〜VKcのすべてが調整基準電圧V81(たとえば1.1V)より高い場合、ハイレベルの信号S36を出力する。
また、調整電圧検出回路36は、3つのカソード電圧VKa〜VKcのいずれか1つでも調整基準電圧V81(たとえば1.1V)より低い場合、ローレベルの信号S36を出力する。
Therefore, the adjustment voltage detection circuit 36 outputs a high-level signal S36 when all of the three cathode voltages VKa to VKc are higher than the adjustment reference voltage V81 (eg, 1.1 V).
The adjustment voltage detection circuit 36 outputs a low-level signal S36 when any one of the three cathode voltages VKa to VKc is lower than the adjustment reference voltage V81 (eg, 1.1 V).

下限電圧検出回路(VL_DTCT)37は、電圧生成回路91、3個のコンパレータ92−1、92−2、92−3およびオア回路93を有する。   The lower limit voltage detection circuit (VL_DTCT) 37 includes a voltage generation circuit 91, three comparators 92-1, 92-2, 92-3, and an OR circuit 93.

下限電圧検出回路37の電圧生成回路91は、たとえば電流源回路34の制御端子の電圧V72〜V74と、調整基準電圧V81との間となる電圧V91を生成すればよい。
通電時の電流源回路34の制御端子の電圧V72〜V74は、たとえば0.7V程度である。
また、調整基準電圧V81はたとえば約1.1Vである。
この場合、電圧生成回路91は、たとえば0.9Vの下限基準電圧V91を生成すればよい。
The voltage generation circuit 91 of the lower limit voltage detection circuit 37 may generate the voltage V91 that is between, for example, the voltages V72 to V74 of the control terminal of the current source circuit 34 and the adjustment reference voltage V81.
The voltages V72 to V74 at the control terminal of the current source circuit 34 when energized are, for example, about 0.7V.
The adjustment reference voltage V81 is about 1.1V, for example.
In this case, the voltage generation circuit 91 may generate a lower limit reference voltage V91 of 0.9V, for example.

下限電圧検出回路37のコンパレータ92−1〜92−3は、カソード端子24a〜24cと同数であればよい。
コンパレータ92−1〜92−3の非反転入力端子は、電圧生成回路91に共通に接続される。反転入力端子はそれぞれ、カソード端子24a〜24cに接続される。
コンパレータ92−1〜92−3はそれぞれ、カソード電圧VKa〜VKcが下限基準電圧V91より低い場合、ハイレベルの信号を出力し、高い場合、ローレベルの信号を出力する。
The number of comparators 92-1 to 92-3 of the lower limit voltage detection circuit 37 may be the same as the number of cathode terminals 24a to 24c.
The non-inverting input terminals of the comparators 92-1 to 92-3 are commonly connected to the voltage generation circuit 91. The inverting input terminals are connected to the cathode terminals 24a to 24c, respectively.
Each of the comparators 92-1 to 92-3 outputs a high level signal when the cathode voltages VKa to VKc are lower than the lower limit reference voltage V91, and outputs a low level signal when the cathode voltages VKa to VKc are higher.

下限電圧検出回路37のコンパレータ92−1〜92−3は、オア回路93に接続される。
オア回路93は、3個のコンパレータ92のすべての出力信号がローレベルである場合、ローレベルの信号を出力し、それ以外の場合、ハイレベルの信号を出力する。
The comparators 92-1 to 92-3 of the lower limit voltage detection circuit 37 are connected to the OR circuit 93.
The OR circuit 93 outputs a low level signal when all the output signals of the three comparators 92 are at a low level, and outputs a high level signal otherwise.

そのため、下限電圧検出回路37は、3つのカソード電圧VKa〜VKcの少なくとも1つが下限基準電圧V91(たとえば0.9V)より低い場合、ハイレベルの信号S37を出力する。
また、下限電圧検出回路37は、3つのカソード電圧VKa〜VKcのすべてが下限基準電圧V91(たとえば0.9V)より高い場合、ローレベルの信号S37を出力する。
For this reason, the lower limit voltage detection circuit 37 outputs a high-level signal S37 when at least one of the three cathode voltages VKa to VKc is lower than the lower limit reference voltage V91 (for example, 0.9 V).
The lower limit voltage detection circuit 37 outputs a low level signal S37 when all of the three cathode voltages VKa to VKc are higher than the lower limit reference voltage V91 (for example, 0.9 V).

出力電圧制御部(VA_CTRL)35は、標準値レジスタ101、およびアップダウンカウンタ102を有する。   The output voltage control unit (VA_CTRL) 35 includes a standard value register 101 and an up / down counter 102.

標準値レジスタ101は、制御値を記憶する。
標準値レジスタ101に記憶される制御値は、すべての発光ダイオード列14に対して、発光に必要となる電流Ia〜Icを流すことができるアノード電圧VAに対応する値とされる。
特に、標準値レジスタ101に記憶される制御値は、発光ダイオード13の製造ばらつき、環境温度(または動作温度範囲)により降下電圧が変動したとしても、発光に必要となる電流Ia〜Icを流すことができるアノード電圧VAに対応する値とされればよい。
そして、具体的にはたとえば、標準値レジスタ101は、3列の発光ダイオード列14に発生する最大の電圧降下に、電流源回路34の制御端子の電圧V72〜V74を加えたアノード電圧VAに対応する制御値を記憶すればよい。
なお、このアノード電圧VAにさらに電圧マージンを加えた電圧に対応する制御値を、標準値レジスタ101に記憶させてもよい。
The standard value register 101 stores a control value.
The control value stored in the standard value register 101 is a value corresponding to the anode voltage VA that allows the currents Ia to Ic necessary for light emission to flow through all the light-emitting diode arrays 14.
In particular, the control value stored in the standard value register 101 allows the currents Ia to Ic necessary for light emission to flow even if the drop voltage fluctuates due to manufacturing variations of the light emitting diode 13 and the environmental temperature (or operating temperature range). The value may correspond to the anode voltage VA that can be
Specifically, for example, the standard value register 101 corresponds to the anode voltage VA obtained by adding the voltages V72 to V74 of the control terminal of the current source circuit 34 to the maximum voltage drop generated in the three light emitting diode rows 14. What is necessary is just to memorize | store the control value to perform.
A control value corresponding to a voltage obtained by adding a voltage margin to the anode voltage VA may be stored in the standard value register 101.

1つの発光ダイオード列14に発生する最大の電圧降下は、たとえば下記式3で演算できる。
式3において、Vf(max)は製造ばらつきや環境温度(動作温度範囲)を考慮した発光ダイオード13の降下電圧の最大値、nは直列に接続された発光ダイオード13の個数、Vf(total)は1つの発光ダイオード列14に発生する最大の電圧降下である。
The maximum voltage drop generated in one light emitting diode array 14 can be calculated by, for example, Equation 3 below.
In Equation 3, Vf (max) is the maximum value of the voltage drop of the light emitting diode 13 in consideration of manufacturing variations and environmental temperature (operating temperature range), n is the number of light emitting diodes 13 connected in series, and Vf (total) is This is the maximum voltage drop that occurs in one light-emitting diode array 14.

Vf(total) = Vf(max)×n ・・・式3   Vf (total) = Vf (max) × n Equation 3

式3のVf(total)に対応する制御値を標準値レジスタ101に記憶させることにより、3列の発光ダイオード列14に最大の電圧降下Vf(max)が発生しても、3列の発光ダイオード列14に必要な電圧を印加して、複数の発光ダイオード13に電流Ia〜Icを流すことができる。   By storing the control value corresponding to Vf (total) in Equation 3 in the standard value register 101, even if the maximum voltage drop Vf (max) occurs in the three light emitting diode rows 14, three rows of light emitting diodes A necessary voltage can be applied to the column 14 to cause the currents Ia to Ic to flow through the plurality of light emitting diodes 13.

アップダウンカウンタ102は、リセット信号S44が入力されると、標準値レジスタ101から読み込んだ制御値を初期値として読み込む。また、アップダウンカウンタ102は、スタート信号S42Dが入力されると、標準値レジスタ101から読み込んだ制御値D102をDAコンバータ32へ出力する。
よって、アップダウンカウンタ102の出力値が、出力電圧制御部35が出力する制御値D35となる。
When the reset signal S44 is input, the up / down counter 102 reads the control value read from the standard value register 101 as an initial value. Further, when the start signal S42D is input, the up / down counter 102 outputs the control value D102 read from the standard value register 101 to the DA converter 32.
Therefore, the output value of the up / down counter 102 becomes the control value D35 output by the output voltage control unit 35.

そして、スタート信号が入力された後、調整電圧検出回路36からのダウン入力Dがハイレベルになると、アップダウンカウンタ102は、クロック信号S42Eに同期して制御値を下げる。
また、下限電圧検出回路37からのアップ入力Uがハイレベルになると、アップダウンカウンタ102は、クロック信号S42Eに同期して制御値を上げる。
Then, after the start signal is input, when the down input D from the adjustment voltage detection circuit 36 becomes high level, the up / down counter 102 decreases the control value in synchronization with the clock signal S42E.
Further, when the up input U from the lower limit voltage detection circuit 37 becomes high level, the up / down counter 102 increases the control value in synchronization with the clock signal S42E.

図5は、図4中の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
図5(A)は調整電圧検出回路36の検出信号S36の信号波形、図5(B)は下限電圧検出回路37の検出信号S37の波形、図5(C)はアップダウンカウンタ102に入力されるクロック信号S42Eの波形、図5(D)はアップダウンカウンタ102が出力する制御値D35に対応する波形である。
FIG. 5 is a timing chart showing signal waveforms at various parts in FIG.
5A is a signal waveform of the detection signal S36 of the adjustment voltage detection circuit 36, FIG. 5B is a waveform of the detection signal S37 of the lower limit voltage detection circuit 37, and FIG. 5C is input to the up / down counter 102. 5D shows a waveform corresponding to the control value D35 output from the up / down counter 102. FIG.

そして、図5(A)の調整電圧検出回路36の検出信号S36がハイレベルである期間では、図5(C)のクロック信号S42Eが入力される度に、図5(D)のアップダウンカウンタ102の制御値D35が1ステップずつ減る。
また、図5(B)の下限電圧検出回路37の検出信号S37がハイレベルである期間では、図5(C)クロック信号S42Eが入力される度に、図5(D)のアップダウンカウンタ102の制御値D35が1ステップずつ増える。
なお、1ステップの幅は、1でも、2以上でもよい。
また、クロック信号S42Eの周期を適切に設定することで、このフィードバック制御系が発振しないようにできる。
In the period in which the detection signal S36 of the adjustment voltage detection circuit 36 in FIG. 5A is at a high level, the up / down counter in FIG. 5D is input each time the clock signal S42E in FIG. The control value D35 of 102 decreases by one step.
Further, in the period in which the detection signal S37 of the lower limit voltage detection circuit 37 in FIG. 5B is at a high level, the up / down counter 102 in FIG. 5D is input every time the clock signal S42E in FIG. The control value D35 increases by one step.
The width of one step may be 1 or 2 or more.
Further, by appropriately setting the cycle of the clock signal S42E, this feedback control system can be prevented from oscillating.

次に、以上の図1〜図4の構成を有する第1実施形態の発光ダイオード制御装置10の全体的な発光制御について説明する。   Next, overall light emission control of the light emitting diode control device 10 according to the first embodiment having the configuration shown in FIGS. 1 to 4 will be described.

図6は、図1の発光ダイオード制御装置10でのアノード電圧制御の一例を示すタイミングチャートである。
図6(A)は表示タイミング制御部42がアップダウンカウンタ35へ出力するスタート信号S42Dの波形、図6(B)はアップダウンカウンタ102が出力する制御値D35に対応する波形、図6(C)はアノード電圧VAの波形、図6(D)は調整電圧検出回路36の検出信号S36の波形、図6(E)は下限電圧検出回路37の検出信号S37の波形である。
そして、図6のタイミングチャートは、発光ダイオード13を一定の輝度で発光させるための点灯制御を開始したときのタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing an example of anode voltage control in the light emitting diode control device 10 of FIG.
6A shows the waveform of the start signal S42D output from the display timing control unit 42 to the up / down counter 35, FIG. 6B shows the waveform corresponding to the control value D35 output from the up / down counter 102, and FIG. ) Is the waveform of the anode voltage VA, FIG. 6D is the waveform of the detection signal S36 of the adjustment voltage detection circuit 36, and FIG. 6E is the waveform of the detection signal S37 of the lower limit voltage detection circuit 37.
And the timing chart of FIG. 6 is a timing chart when the lighting control for making the light emitting diode 13 light-emit with fixed brightness | luminance is started.

発光ダイオード13を発光させる場合、表示タイミング制御部42は、点灯制御を開始するタイミングにおいて、図6(A)に示すように、アップダウンカウンタ35へスタート信号S42Dを出力する。
スタート信号S42Dが入力されると、アップダウンカウンタ102は、図6(B)に示すように、DAコンバータ32へ制御値D35を出力する。この発光開始時の制御値D35は、標準値レジスタ101に記憶された制御値D35である。
DAコンバータ32は、制御値D35に対応するアナログ電圧を出力する。電圧源回路33は、このアナログ電圧を参照電圧Vrefとして、図6(C)に示すように参照電圧に対応するアノード電圧VAを生成する。
When the light emitting diode 13 is caused to emit light, the display timing control unit 42 outputs a start signal S42D to the up / down counter 35 as shown in FIG.
When the start signal S42D is input, the up / down counter 102 outputs a control value D35 to the DA converter 32 as shown in FIG. The control value D35 at the start of light emission is the control value D35 stored in the standard value register 101.
The DA converter 32 outputs an analog voltage corresponding to the control value D35. The voltage source circuit 33 uses the analog voltage as a reference voltage Vref, and generates an anode voltage VA corresponding to the reference voltage as shown in FIG. 6C.

また、表示タイミング制御部42は、制御期間毎に、輝度に応じたDutyの定電流オン・オフ信号S42a〜S42cを出力する。
電流源回路34は、定電流オン・オフ信号S42a〜S42cの入力により、オン・トランジスタ75−1〜75−3がオン状態となり且つオフ・トランジスタ76−1〜76−3がオフ状態になる。電流源回路34に3組のカレントミラー回路が構成され、電流源回路34は、通電可能状態となる。
Further, the display timing control unit 42 outputs duty constant current on / off signals S42a to S42c corresponding to the luminance for each control period.
In the current source circuit 34, the on transistors 75-1 to 75-3 are turned on and the off transistors 76-1 to 76-3 are turned off by the input of the constant current on / off signals S42a to S42c. Three sets of current mirror circuits are configured in the current source circuit 34, and the current source circuit 34 is in an energizable state.

このように点灯開始時に、3列の発光ダイオード列14には、標準値レジスタ101に記憶された制御値D35に基づくアノード電圧VAが印加される。また、定電流オン・オフ信号S42a〜S42cにより、電流源回路34には、定電流源34a〜34c用のカレントミラー回路が形成される。
これにより、3列の発光ダイオード列14には、電流Ia〜Icが流れる。複数の発光ダイオード13は、発光する。
Thus, at the start of lighting, the anode voltage VA based on the control value D35 stored in the standard value register 101 is applied to the three light emitting diode rows 14. Further, current mirror circuits for the constant current sources 34a to 34c are formed in the current source circuit 34 by the constant current on / off signals S42a to S42c.
As a result, currents Ia to Ic flow through the three light emitting diode rows 14. The plurality of light emitting diodes 13 emit light.

その後、最初の制御期間において、輝度に対応するDutyの期間が経過すると、表示タイミング制御部42は、定電流オン・オフ信号S42a〜S42cをローレベルに制御する。
これにより、電流源回路34のオン・トランジスタ75−1〜75−3はオフ状態になり、且つオフ・トランジスタ76−1〜76−3はオン状態になる。電流源回路34には、カレントミラー回路が形成されなくなる。
そのため、3列の発光ダイオード列14にはアノード電圧VAが印加されているが、複数の発光ダイオード13には電流が流れなくなる。複数の発光ダイオード13は、消灯する。
Thereafter, when the duty period corresponding to the luminance elapses in the first control period, the display timing control unit 42 controls the constant current on / off signals S42a to S42c to a low level.
As a result, the on transistors 75-1 to 75-3 of the current source circuit 34 are turned off, and the off transistors 76-1 to 76-3 are turned on. A current mirror circuit is not formed in the current source circuit 34.
Therefore, although the anode voltage VA is applied to the three light emitting diode rows 14, no current flows through the plurality of light emitting diodes 13. The plurality of light emitting diodes 13 are turned off.

その後、表示タイミング制御部42は、制御期間毎に、輝度に対応するDutyの期間で定電流オン・オフ信号S42a〜S42cをハイレベルに制御する。電流源回路34には、定電流源34a〜34c用のカレントミラー回路が形成される。
これにより、複数の発光ダイオード13は、制御期間毎に、Dutyに対応した期間で発光する。その結果、複数の発光ダイオード13は、制御期間毎に通電電流がPWM(Pulth Width Modulation)制御され、デューティ(Duty)に対応した輝度で発光する。
なお、複数の発光ダイオード13は、発光ダイオード列14a〜14c毎に発光が制御される。このときのデューティ(Duty)の情報は、たとえば図1中のデータインタフェイス部41が、図示外の他の発光ダイオード制御装置10から転送データとして受信すればよい。
After that, the display timing control unit 42 controls the constant current on / off signals S42a to S42c to a high level in a duty period corresponding to the luminance for each control period. In the current source circuit 34, current mirror circuits for the constant current sources 34a to 34c are formed.
Thereby, the plurality of light emitting diodes 13 emit light in a period corresponding to the duty for each control period. As a result, the plurality of light emitting diodes 13 are subjected to PWM (Pulth Width Modulation) control for each control period, and emit light with luminance corresponding to the duty.
Note that light emission of the plurality of light emitting diodes 13 is controlled for each of the light emitting diode rows 14a to 14c. For example, the data interface unit 41 in FIG. 1 may receive the duty information at this time as transfer data from another light emitting diode control device 10 not shown.

このように複数の発光ダイオード13を転送データの輝度で発光させる制御を実行しつつ、表示タイミング制御部42は、アップダウンカウンタ102へクロック信号S42Eを出力する。具体的には、表示タイミング制御部42は、たとえば発光ダイオード13を発光させる点灯期間(Dutyの期間)のみ、アップダウンカウンタ102へクロック信号S42Eを出力する。   In this way, the display timing control unit 42 outputs the clock signal S42E to the up / down counter 102 while executing the control of causing the plurality of light emitting diodes 13 to emit light with the brightness of the transfer data. Specifically, the display timing control unit 42 outputs the clock signal S42E to the up / down counter 102 only during a lighting period (duty period) in which the light emitting diode 13 emits light, for example.

そして、アノード電圧VAが高く、図6(D)に示すように標準電圧検出回路36の検出信号S36がハイレベルになると、アップダウンカウンタ102は、クロック信号S42Eが入力される度に図6(B)に示すように制御値D35を減らす。
制御値D35が減ると、図6(C)に示すように、電圧源回路33が生成するアノード電圧VAも、それに応じて下がる。
この制御により、カソード電圧VKa〜VKcは、そのすべてがたとえば1.1V以上になってしまわないように制御される。
したがって、カソード電圧VKa〜VKcと、電流源回路34の制御端子の電圧V72〜V73との電位差は、小さくなる。
When the anode voltage VA is high and the detection signal S36 of the standard voltage detection circuit 36 is at a high level as shown in FIG. 6D, the up / down counter 102 receives the clock signal S42E every time the clock signal S42E is input. As shown in B), the control value D35 is decreased.
When the control value D35 decreases, as shown in FIG. 6C, the anode voltage VA generated by the voltage source circuit 33 also decreases accordingly.
By this control, the cathode voltages VKa to VKc are controlled so that all of them do not become 1.1 V or more, for example.
Therefore, the potential difference between the cathode voltages VKa to VKc and the voltages V72 to V73 of the control terminals of the current source circuit 34 is reduced.

また、アノード電圧VAが低く、図6(E)に示すように下限電圧検出回路37の検出信号S37がハイレベルになると、図6(B)に示すように、アップダウンカウンタ102は、クロック信号S42Eが入力される度に制御値D35を増やす。
制御値D35が増えると、図6(C)に示すように、電圧源回路33が生成するアノード電圧VAもそれに応じて上がる。
このアノード電圧VAの制御により、カソード電圧VKa〜VKcは、そのいずれもがたとえば0.9V以下にならないように制御される。
したがって、カソード電圧VKa〜VKcと、電流源回路34の制御端子の電圧V72〜V73との電位差として、最小限の電位差を確保できる。
その結果、発光ダイオード列14a〜14cには電流Ia、Ib、Icが流れ、発光ダイオード列14a〜14cは所望の輝度で発光できる。
When the anode voltage VA is low and the detection signal S37 of the lower limit voltage detection circuit 37 becomes high level as shown in FIG. 6 (E), the up / down counter 102 receives the clock signal as shown in FIG. 6 (B). Each time S42E is input, the control value D35 is increased.
When the control value D35 increases, as shown in FIG. 6C, the anode voltage VA generated by the voltage source circuit 33 also increases accordingly.
By controlling the anode voltage VA, the cathode voltages VKa to VKc are controlled so that none of them becomes 0.9 V or less, for example.
Therefore, a minimum potential difference can be secured as a potential difference between the cathode voltages VKa to VKc and the voltages V72 to V73 of the control terminal of the current source circuit 34.
As a result, currents Ia, Ib, and Ic flow in the light emitting diode rows 14a to 14c, and the light emitting diode rows 14a to 14c can emit light with a desired luminance.

以上のように、第1実施形態では、出力電圧生成部35は、調整電圧検出回路36の検出に応じて値が更新される制御値D35を生成する。DAコンバータ32は、制御値D35をアナログ電圧Vrefへ変換する。電圧源回路33の電圧レギュレータ用のトランジスタ62は、アナログ電圧Vrefに応じたアノード電圧VAを生成する。そして、電圧源回路33は、アノード電圧VAを下げる。
したがって、第1実施形態では、複数の発光ダイオード13の特性に製造ばらつきが生じたとしても、実際に使用される複数の発光ダイオード13の組み合わせに応じて決まる順方向降下電圧に合わせて、アノード電圧VAを下げることができる。
すなわち、第1実施形態では、カソード電圧VKa〜VKcのすべてが調整基準電圧V81以上であると調整電圧検出回路36により検出されないように、アノード電圧VAを下げることができる。
そして、第1実施形態では、電流源回路34の制御端子の電圧V72〜V74とカソード電圧VKa〜VKcとの電位差を小さくして無駄な電力消費を抑え、しかも、その消費電力が抑制された制御の下で、複数の発光ダイオード13を所望の輝度で発光させることができる。
As described above, in the first embodiment, the output voltage generation unit 35 generates the control value D35 whose value is updated according to the detection of the adjustment voltage detection circuit 36. The DA converter 32 converts the control value D35 into the analog voltage Vref. The voltage regulator transistor 62 of the voltage source circuit 33 generates an anode voltage VA corresponding to the analog voltage Vref. Then, the voltage source circuit 33 decreases the anode voltage VA.
Therefore, in the first embodiment, even if manufacturing variation occurs in the characteristics of the plurality of light emitting diodes 13, the anode voltage is adjusted in accordance with the forward voltage drop determined according to the combination of the plurality of light emitting diodes 13 actually used. VA can be lowered.
That is, in the first embodiment, the anode voltage VA can be lowered so that the adjustment voltage detection circuit 36 does not detect that all of the cathode voltages VKa to VKc are equal to or higher than the adjustment reference voltage V81.
In the first embodiment, the potential difference between the voltage V72 to V74 of the control terminal of the current source circuit 34 and the cathode voltage VKa to VKc is reduced to suppress useless power consumption, and the power consumption is suppressed. The plurality of light emitting diodes 13 can emit light with a desired luminance.

また、第1実施形態では、カソード電圧VKa〜VKcの少なくとも1つが下限基準電圧V91以下であると、電圧源回路33がアノード電圧VAを上げる。
したがって、第1実施形態の電圧源回路33は、下限電圧検出回路37により検出されるカソード電圧VKa〜VKcと、電流源回路34の制御端子の電圧V72〜V74との間に電位差が確保できる範囲で、ノード電圧VAを調整できる。
そのため、第1実施形態では、発光ダイオード13に流れる電流Ia〜Icを確保でき、発光ダイオード13の輝度が不足しないようにできる。
In the first embodiment, when at least one of the cathode voltages VKa to VKc is equal to or lower than the lower limit reference voltage V91, the voltage source circuit 33 increases the anode voltage VA.
Therefore, in the voltage source circuit 33 of the first embodiment, a potential difference can be ensured between the cathode voltages VKa to VKc detected by the lower limit voltage detection circuit 37 and the voltages V72 to V74 of the control terminals of the current source circuit 34. Thus, the node voltage VA can be adjusted.
Therefore, in the first embodiment, the currents Ia to Ic flowing through the light emitting diode 13 can be secured, and the luminance of the light emitting diode 13 can be prevented from being insufficient.

そして、第1実施形態では、これらの制御により、カソード電圧VKa〜VKcの少なくとも1つを、たとえば0.9〜1.1Vの範囲内の最適な電圧に制御できる。
また、第1実施形態では、製造ばらつきや温度変動などにより発光ダイオード13の降下電圧が一定しないにもかかわらず、電流源回路34での無駄な電力ロスを最小限に抑えることができる。
また、第1実施形態では、制御値D35は、クロック信号S42Eに同期してデジタル的に更新される。そのため、第1実施形態では、アナログフィードバック制御の場合のように、アノード電圧VAが発振して振動しないように、または不安定にならないようにできる。
In the first embodiment, by these controls, at least one of the cathode voltages VKa to VKc can be controlled to an optimum voltage within a range of 0.9 to 1.1 V, for example.
Further, in the first embodiment, wasteful power loss in the current source circuit 34 can be minimized even though the voltage drop of the light emitting diode 13 is not constant due to manufacturing variations, temperature fluctuations, and the like.
In the first embodiment, the control value D35 is digitally updated in synchronization with the clock signal S42E. Therefore, in the first embodiment, as in the case of the analog feedback control, the anode voltage VA can be prevented from oscillating and not becoming unstable or unstable.

また、第1実施形態では、発光ダイオード13が点灯している期間のみカソード電圧VKa、VKb、VKcの検出結果をフィードバックし、消灯時にはアノード電圧VAを維持するように制御する。したがって、第1実施形態では、点灯開始直後から必要なアノード電圧VAを印加して迅速に点灯させ、且つ迅速に消灯させることができる。また、第1実施形態では、高速に発光ダイオード13を点滅させることができる。
これに対して、本実施形態と異なり、たとえば発光ダイオード13の電流Iaをモニタしてアノード電圧VAを制御する場合には、アノード電圧VAが必要な電圧になるまでに時間がかかってしまう。そのため、この制御方式では、迅速に点灯し、また迅速に消灯することができない。
In the first embodiment, the detection results of the cathode voltages VKa, VKb, and VKc are fed back only during the period when the light emitting diode 13 is turned on, and the anode voltage VA is controlled to be maintained when the light is turned off. Accordingly, in the first embodiment, the necessary anode voltage VA can be applied immediately after the start of lighting to quickly turn on and quickly turn off. Moreover, in 1st Embodiment, the light emitting diode 13 can be blinked at high speed.
On the other hand, unlike the present embodiment, for example, when the anode voltage VA is controlled by monitoring the current Ia of the light emitting diode 13, it takes time until the anode voltage VA becomes a necessary voltage. Therefore, with this control method, it is possible to turn on quickly and turn off quickly.

また、第1実施形態の表示タイミング制御部42は、データインタフェイス部41が受信したデータに応じたデューティで、電流源回路34から発光ダイオード列14a〜14cへ電流Ia〜Icを供給する。
なお、第1実施形態では、発光ダイオード列14a〜14cの表示を、データに応じて変更することができる。
In addition, the display timing control unit 42 according to the first embodiment supplies currents Ia to Ic from the current source circuit 34 to the light emitting diode rows 14 a to 14 c with a duty according to data received by the data interface unit 41.
In the first embodiment, the display of the light emitting diode rows 14a to 14c can be changed according to data.

<第2実施形態>
図7は、本発明の第2実施形態に係る発光ダイオード制御装置10の概略ブロック図である。図7の発光ダイオード制御装置10は、図1の発光ダイオード制御装置10と比べた場合、異常電圧検出回路111が追加されている点で異なる。
<Second Embodiment>
FIG. 7 is a schematic block diagram of the light emitting diode control device 10 according to the second embodiment of the present invention. The light emitting diode control device 10 of FIG. 7 differs from the light emitting diode control device 10 of FIG. 1 in that an abnormal voltage detection circuit 111 is added.

図8は、図7中の制御値生成系の回路の一例を示す回路図である。
異常電圧検出回路(VHMAX_DTCT)111は、電圧生成回路112、3個のコンパレータ113−1、113−2、113−3およびオア回路114を有する。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a circuit of the control value generation system in FIG.
The abnormal voltage detection circuit (VHMAX_DTCT) 111 includes a voltage generation circuit 112, three comparators 113-1, 113-2, and 113-3, and an OR circuit 114.

異常電圧検出回路111の電圧生成回路112は、たとえば調整基準電圧V81より大きい電圧V112を生成すればよい。電圧生成回路112は、たとえば約4.0Vの異常検出電圧V112を生成すればよい。
高輝度緑色発光ダイオードの降下電圧Vfと、高輝度青色発光ダイオードの降下電圧Vfとの電圧差は、たとえば約1.5Vである。
そのため、3列の発光ダイオード列14において、赤色発光ダイオード、青色発光ダイオードおよび緑色発光ダイオードを2つずつ直列に接続可能な仕様とする場合、3列の発光ダイオード列14の間での降下電圧差として、最低限3Vの電圧差を許容できるようにする必要がある。
また、電流源回路34には、たとえば約1.0Vの電圧が必要である。
したがって、このような仕様の場合、異常検出電圧V112はたとえば4.0V以上とする必要がある。
The voltage generation circuit 112 of the abnormal voltage detection circuit 111 may generate a voltage V112 that is greater than the adjustment reference voltage V81, for example. The voltage generation circuit 112 may generate an abnormality detection voltage V112 of about 4.0V, for example.
The voltage difference between the drop voltage Vf of the high brightness green light emitting diode and the drop voltage Vf of the high brightness blue light emitting diode is, for example, about 1.5V.
Therefore, in the three light emitting diode rows 14, when the specification is such that two red light emitting diodes, two blue light emitting diodes and two green light emitting diodes can be connected in series, the voltage drop difference between the three light emitting diode rows 14. Therefore, it is necessary to allow a voltage difference of 3V at a minimum.
The current source circuit 34 requires a voltage of about 1.0 V, for example.
Therefore, in the case of such a specification, the abnormality detection voltage V112 needs to be 4.0 V or more, for example.

異常電圧検出回路111のコンパレータ113−1〜113−3の反転入力端子(−)には、電圧生成回路112が接続される。非反転入力端子(+)には、カソード端子24a〜24cが接続される。
コンパレータ113−1〜113−3は、カソード端子24a〜24cの電圧が異常検出電圧V112より高い場合、ハイレベルの信号を出力し、低い場合、ローレベルの信号を出力する。
The voltage generation circuit 112 is connected to the inverting input terminals (−) of the comparators 113-1 to 113-3 of the abnormal voltage detection circuit 111. Cathode terminals 24a to 24c are connected to the non-inverting input terminal (+).
The comparators 113-1 to 113-3 output a high level signal when the voltage at the cathode terminals 24a to 24c is higher than the abnormality detection voltage V112, and output a low level signal when the voltage is low.

異常電圧検出回路111のコンパレータ113−1〜113−3は、オア回路114に接続される。
オア回路114の出力信号S114は、3個のコンパレータ113−1〜113−3のすべての出力信号がローレベルである場合、ローレベルとなり、それ以外の場合、ハイレベルとなる。
The comparators 113-1 to 113-3 of the abnormal voltage detection circuit 111 are connected to the OR circuit 114.
The output signal S114 of the OR circuit 114 becomes a low level when all the output signals of the three comparators 113-1 to 113-3 are at a low level, and otherwise becomes a high level.

そのため、異常電圧検出回路111は、3つのカソード電圧VKa〜VKcの少なくとも1つが異常検出電圧V112(たとえば4.0V)より高い場合、ハイレベルの信号S111を出力する。
また、異常電圧検出回路111は、3つのカソード電圧VKa〜VKcのすべてが異常検出電圧V112(たとえば4.0V)より低い場合、ローレベルの信号S111を出力する。
Therefore, the abnormal voltage detection circuit 111 outputs a high-level signal S111 when at least one of the three cathode voltages VKa to VKc is higher than the abnormality detection voltage V112 (for example, 4.0 V).
The abnormal voltage detection circuit 111 outputs a low level signal S111 when all of the three cathode voltages VKa to VKc are lower than the abnormality detection voltage V112 (for example, 4.0 V).

そして、図8に示すように、出力電圧制御部35は、標準値レジスタ101、アップダウンカウンタ102に加えて、アンド回路104を有する。
アンド回路104の2つの入力端子の一方は、反転入力端子である。
そして、アンド回路104の反転入力端子には、異常電圧検出回路111が接続される。他方の入力端子には、下限電圧検出回路37が接続される。また、アンド回路104は、アップダウンカウンタ102のアップ入力Uに接続される。
As shown in FIG. 8, the output voltage control unit 35 includes an AND circuit 104 in addition to the standard value register 101 and the up / down counter 102.
One of the two input terminals of the AND circuit 104 is an inverting input terminal.
The abnormal voltage detection circuit 111 is connected to the inverting input terminal of the AND circuit 104. A lower limit voltage detection circuit 37 is connected to the other input terminal. The AND circuit 104 is connected to the up input U of the up / down counter 102.

そのため、出力電圧制御部35のアンド回路104は、異常電圧検出回路111の出力信号S111がローレベルである場合、下限電圧検出回路37の出力信号S37をアップダウンカウンタ102のアップ入力Uへ供給する。アップダウンカウンタ102は、クロック信号S42Eに同期して、制御値D35をカウントアップする。
また、異常電圧検出回路111の出力信号がハイレベルである場合、アンド回路104は、アップダウンカウンタ102のアップ入力Uをローレベルに維持する。たとえば下限電圧検出回路37が3つのカソード電圧VKa〜VKcのいずれか1つが低いことを検出していたとしても、アンド回路104の出力信号S114は、強制的にローレベルに制御される。
その結果、アップダウンカウンタ102のアップ入力Uは、ローレベルに維持される。クロック信号S42Eが入力されても、アップダウンカウンタ102は、制御値D35をカウントアップしない。アップダウンカウンタ102が出力する制御値D35は増えなくなり、アノード電圧VAおよびカソード電圧VKa〜VKcも増えなくなる。
Therefore, the AND circuit 104 of the output voltage control unit 35 supplies the output signal S37 of the lower limit voltage detection circuit 37 to the up input U of the up / down counter 102 when the output signal S111 of the abnormal voltage detection circuit 111 is at a low level. . The up / down counter 102 counts up the control value D35 in synchronization with the clock signal S42E.
Further, when the output signal of the abnormal voltage detection circuit 111 is at a high level, the AND circuit 104 maintains the up input U of the up / down counter 102 at a low level. For example, even if the lower limit voltage detection circuit 37 detects that any one of the three cathode voltages VKa to VKc is low, the output signal S114 of the AND circuit 104 is forcibly controlled to a low level.
As a result, the up input U of the up / down counter 102 is maintained at a low level. Even when the clock signal S42E is input, the up / down counter 102 does not count up the control value D35. The control value D35 output from the up / down counter 102 does not increase, and the anode voltage VA and the cathode voltages VKa to VKc also do not increase.

以上のように、第2実施形態では、いずれかのカソード電圧VKa〜VKcが低いことが下限電圧検出回路37により検出されても、異常電圧検出回路111が異常を検出した場合、制御値D35は増えない。また、アノード電圧VAおよびカソード電圧VKa〜VKcは、上がらない。そのため、第2実施形態では、アノード電圧VAおよびカソード電圧VKa〜VKcが上昇し過ぎないようにできる。
たとえば3つのカソード端子24a〜24cに接続されていた3列の発光ダイオード列14a〜14cの一部が外れた場合、または一部の発光ダイオード列14a〜14cに断線などの不具合が発生した場合、下限電圧検出回路37がこれを検出して制御値D35が増える。
この検出の結果、制御値D35の増加にしたがってアノード電圧VAが上昇し、残りの正常な発光ダイオード列14a、14b、14cのカソード電圧VKa〜VKcも上昇する。カソード電圧VKa〜VKcは、高い電圧になる。
そして、正常な発光ダイオード列14のカソード電圧VKa〜VKcがたとえば4.0Vを超えると、異常電圧検出回路111が異常を検出する。
その後は、制御値D35が増えなくなる。また、アノード電圧VAおよびカソード電圧VKa〜も、それ以上に増えなくなる。
As described above, in the second embodiment, even if the lower limit voltage detection circuit 37 detects that any one of the cathode voltages VKa to VKc is low, if the abnormal voltage detection circuit 111 detects an abnormality, the control value D35 is Will not Increase. Further, the anode voltage VA and the cathode voltages VKa to VKc do not increase. Therefore, in the second embodiment, the anode voltage VA and the cathode voltages VKa to VKc can be prevented from rising excessively.
For example, when a part of the three light emitting diode rows 14a to 14c connected to the three cathode terminals 24a to 24c is disconnected, or when a malfunction such as disconnection occurs in some of the light emitting diode rows 14a to 14c, The lower limit voltage detection circuit 37 detects this and the control value D35 increases.
As a result of this detection, the anode voltage VA increases as the control value D35 increases, and the cathode voltages VKa to VKc of the remaining normal light emitting diode arrays 14a, 14b, 14c also increase. The cathode voltages VKa to VKc are high voltages.
When the cathode voltages VKa to VKc of the normal light emitting diode array 14 exceed 4.0 V, for example, the abnormal voltage detection circuit 111 detects an abnormality.
Thereafter, the control value D35 does not increase. Further, the anode voltage VA and the cathode voltage VKa˜ do not increase any more.

<第3実施形態>
図9は、本発明の第3実施形態に係る発光ダイオード制御装置10の要部の概略ブロック図である。
図9に示す第3実施形態に係る発光ダイオード制御装置10は、図1の発光ダイオード制御装置10と比べた場合、出力電圧制御部35に、加算器(ADDR)121およびセレクタ(SEL)122が追加されている点で異なる。
<Third Embodiment>
FIG. 9 is a schematic block diagram of a main part of the light emitting diode control device 10 according to the third embodiment of the present invention.
The light emitting diode control device 10 according to the third embodiment shown in FIG. 9 includes an adder (ADDR) 121 and a selector (SEL) 122 in the output voltage control unit 35 when compared to the light emitting diode control device 10 of FIG. It differs in that it has been added.

加算器(ADDR)121は、アップダウンカウンタ102の制御値D102に、予め設定された値(+N、たとえば+2)を加算して加算値D121を得る。   The adder (ADDR) 121 adds a preset value (+ N, for example, +2) to the control value D102 of the up / down counter 102 to obtain an added value D121.

セレクタ(SEL)123は、アップダウンカウンタ102の制御値D102と、加算器121の加算値D121のいずれか一方を選択し、DAコンバータ32へ供給する。
したがって、この実施形態では、セレクタ123が選択した値が、出力電圧制御部35の制御値D35となる。
The selector (SEL) 123 selects one of the control value D102 of the up / down counter 102 and the addition value D121 of the adder 121 and supplies the selected value to the DA converter 32.
Therefore, in this embodiment, the value selected by the selector 123 becomes the control value D35 of the output voltage control unit 35.

なお、図9の概略ブロック図は、図1の概略ブロック図と比べて、発光ダイオード制御装置10の表記が異なっている。
図9では、発光ダイオード制御装置10は、各種の信号端子21〜29、電源回路31、発光ダイオード列14a〜14c、データインタフェイス部41、リセット回路44、発振器43、及び電流源回路34などが省略して、または簡略化して描画されている。
The schematic block diagram of FIG. 9 differs from the schematic block diagram of FIG.
In FIG. 9, the light emitting diode control device 10 includes various signal terminals 21 to 29, a power supply circuit 31, light emitting diode rows 14a to 14c, a data interface unit 41, a reset circuit 44, an oscillator 43, a current source circuit 34, and the like. Omitted or simplified.

また、不図示の電圧源回路33は、スイッチング式電圧コントローラ(VSW_CTRL)125、出力段回路126、およびコンデンサ64を有する。
出力段回路126は、たとえばFET(Field Effect Transistor)、コイル、整流ダイオードなどで構成すればよい。
The voltage source circuit 33 (not shown) includes a switching voltage controller (VSW_CTRL) 125, an output stage circuit 126, and a capacitor 64.
The output stage circuit 126 may be composed of, for example, an FET (Field Effect Transistor), a coil, a rectifier diode, or the like.

さらに、表示タイミング制御部42は、階調コントロール回路(GR_CTRL)127、および階調データレジスタ(GR_REG)128を有する。
階調データレジスタ128は、たとえばデータインタフェイス部41が受信した階調データを格納する。階調データは、たとえば36ビットであればよい。
階調コントロール回路127は、階調コントロールタイミングクロック信号GTCLKが入力される度に、階調データレジスタ128の値に応じたDutyで、複数の発光ダイオード13を発光させる。
なお、階調コントロールタイミングクロック信号GTCLKは、たとえば図6の制御期間毎の開始タイミングを設定するための信号である。階調コントロールタイミングクロック信号GTCLKは、たとえば図示外のコントローラにより生成されて階調コントロール回路127へ供給されればよい。
Further, the display timing control unit 42 includes a gradation control circuit (GR_CTRL) 127 and a gradation data register (GR_REG) 128.
The gradation data register 128 stores gradation data received by the data interface unit 41, for example. The gradation data may be 36 bits, for example.
The gradation control circuit 127 causes the plurality of light emitting diodes 13 to emit light with a duty corresponding to the value of the gradation data register 128 every time the gradation control timing clock signal GTCLK is input.
Note that the gradation control timing clock signal GTCLK is a signal for setting the start timing for each control period in FIG. 6, for example. The gradation control timing clock signal GTCLK may be generated by a controller (not shown) and supplied to the gradation control circuit 127, for example.

図10は、図9の各部の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
図10(A)は階調コントロール回路127に入力される階調コントロールタイミングクロック信号GTCLKの波形、図10(B)は階調コントロール回路127からセレクタ122へ出力される切替信号S127Fの波形、図10(C)はアノード電圧VAの波形、図10(D)はカソード電圧VKaの波形、図10(E)は発光ダイオード13a(1)〜13a(n)のオン・オフの制御状態を示す波形、図10(F)は発光ダイオード13a(1)〜13a(n)の電流Iaの波形である。
FIG. 10 is a timing chart showing an example of a signal waveform of each part in FIG.
10A shows the waveform of the gradation control timing clock signal GTCLK input to the gradation control circuit 127, FIG. 10B shows the waveform of the switching signal S127F output from the gradation control circuit 127 to the selector 122, and FIG. 10 (C) is a waveform of the anode voltage VA, FIG. 10 (D) is a waveform of the cathode voltage VKa, and FIG. 10 (E) is a waveform showing an on / off control state of the light emitting diodes 13a (1) to 13a (n). FIG. 10F shows the waveform of the current Ia of the light emitting diodes 13a (1) to 13a (n).

階調コントロール回路127は、図10(A)のタイミングクロック信号GTCLKが入力されると、図10(B)に示すように、ハイレベルの切替信号S127Fをセレクタ122へ出力する。
そして、セレクタ122は、制御値D102の換わりに加算値D121を選択し、DAコンバータ32へ供給する。
DAコンバータ32は、加算値D121に対応するアナログ電圧Vrefを生成する。
スイッチング式電圧コントローラ125は、出力電圧VAの検出電圧V65とアナログ電圧Vrefとの電位差に応じたスイッチング動作を実行する。
出力段回路126は、コンデンサ64を充電する。
これにより、図10(C)に示すように、アノード電圧VAは、制御値D102に応じた電圧から加算値D121に応じた電圧まで上昇する。また、図10(D)に示すように、カソード電圧VKaも、アノード電圧VAとともに上昇する。カソード電圧VKaおよびアノード電圧VAはプレブーストされる。
When the timing clock signal GTCLK in FIG. 10A is input, the gradation control circuit 127 outputs a high-level switching signal S127F to the selector 122 as shown in FIG. 10B.
Then, the selector 122 selects the addition value D121 instead of the control value D102 and supplies it to the DA converter 32.
The DA converter 32 generates an analog voltage Vref corresponding to the added value D121.
The switching voltage controller 125 performs a switching operation according to the potential difference between the detection voltage V65 of the output voltage VA and the analog voltage Vref.
The output stage circuit 126 charges the capacitor 64.
As a result, as shown in FIG. 10C, the anode voltage VA rises from a voltage corresponding to the control value D102 to a voltage corresponding to the added value D121. As shown in FIG. 10D, the cathode voltage VKa also increases with the anode voltage VA. The cathode voltage VKa and the anode voltage VA are preboosted.

セレクタ122へハイレベルの切替信号S127Fを出力した後、階調コントロール回路127は、電流源回路34をオン状態に制御する。階調コントロール回路127は、たとえば、切替信号S127Fをハイレベルに制御してからクロック信号GTCLKの3〜16周期分の後に、電流源回路34をオン状態に制御すればよい。
これにより、図10(E)に示すように、発光ダイオード13の制御状態は、オフ状態からオン状態へ切り替わる。
この時点では既に、複数の発光ダイオード13には、加算値D121に応じた高いアノード電圧VAが印加されている。
そのため、図10(F)に示すように、複数の発光ダイオード13には、発光ダイオード13の制御状態をオン状態へ切り替えた直後から、電流源回路34に引き込ませる電流Ia(、Ib、Ic)が流れる。
After outputting the high level switching signal S127F to the selector 122, the gradation control circuit 127 controls the current source circuit 34 to be in an ON state. For example, the gradation control circuit 127 may control the current source circuit 34 to be in an on state after 3 to 16 cycles of the clock signal GTCLK after controlling the switching signal S127F to a high level.
Accordingly, as shown in FIG. 10E, the control state of the light emitting diode 13 is switched from the off state to the on state.
At this time, the high anode voltage VA corresponding to the added value D121 is already applied to the plurality of light emitting diodes 13.
Therefore, as shown in FIG. 10F, the plurality of light emitting diodes 13 include currents Ia (, Ib, Ic) to be drawn into the current source circuit 34 immediately after switching the control state of the light emitting diodes 13 to the on state. Flows.

電流源回路34をオン状態に制御した後、階調コントロール回路127は、切替信号S127Fをハイレベルからローレベルへ戻す。階調コントロール回路127は、たとえば電流源回路34をオン状態に制御してからクロック信号GTCLKの数周期分の後に、切替信号S127Fをハイレベルからローレベルへ戻せばよい。
これにより、セレクタ122は、加算値D121の換わりに制御値D102を選択し、DAコンバータ32へ供給する。
DAコンバータ32は、制御値D102に対応するアナログ電圧を生成する。
スイッチング式電圧コントローラ125は、アノード電圧VAの検出電圧V65とアナログ電圧Vrefとの電位差に応じたスイッチング動作を実行する。
出力段回路126は、制御値D102に応じた電圧までコンデンサ64を充電しようとする。
また、コンデンサ64の蓄積電荷は、発光ダイオード13の発光により消費される。
これにより、図10(C)に示すように、アノード電圧VAは、加算値D121に応じた電圧から、制御値D102に応じた電圧まで降下する。
また、図10(D)に示すように、カソード電圧VKaもアノード電圧VAとともに降下する。
After controlling the current source circuit 34 to the on state, the gradation control circuit 127 returns the switching signal S127F from the high level to the low level. For example, the gradation control circuit 127 may return the switching signal S127F from the high level to the low level after several cycles of the clock signal GTCLK after controlling the current source circuit 34 to the on state.
Thereby, the selector 122 selects the control value D102 instead of the addition value D121 and supplies it to the DA converter 32.
The DA converter 32 generates an analog voltage corresponding to the control value D102.
The switching voltage controller 125 performs a switching operation according to the potential difference between the detection voltage V65 of the anode voltage VA and the analog voltage Vref.
The output stage circuit 126 attempts to charge the capacitor 64 to a voltage corresponding to the control value D102.
Further, the accumulated charge of the capacitor 64 is consumed by the light emission of the light emitting diode 13.
As a result, as shown in FIG. 10C, the anode voltage VA drops from a voltage corresponding to the addition value D121 to a voltage corresponding to the control value D102.
Further, as shown in FIG. 10D, the cathode voltage VKa also drops together with the anode voltage VA.

この一連の制御が実行される期間では、図10(E)に示すように発光ダイオード13の制御状態がオフ状態からオン状態へ切り替わった後、図10(C)および図10(D)に示すようにアノード電圧VAおよびカソード電圧VKaが瞬時的に低下する。
これは、スイッチング式電圧コントローラ125および出力段回路126を有する電圧源回路33がコンデンサ64を充電する電流よりも、複数の発光ダイオード13の突入電流が大きくなるからである。
また、スイッチング式電圧コントローラ125および出力段回路126に、制御の応答遅れなどが存在して、瞬時的に不足電流を補うことができないからである。
In a period in which this series of control is executed, as shown in FIG. 10E, after the control state of the light emitting diode 13 is switched from the off state to the on state, as shown in FIG. 10C and FIG. Thus, the anode voltage VA and the cathode voltage VKa decrease instantaneously.
This is because the inrush current of the plurality of light emitting diodes 13 is larger than the current for charging the capacitor 64 by the voltage source circuit 33 having the switching voltage controller 125 and the output stage circuit 126.
Further, the switching voltage controller 125 and the output stage circuit 126 have a control response delay or the like, so that the insufficient current cannot be compensated instantaneously.

しかしながら、第3実施形態では、発光ダイオード13の制御状態をオフ状態からオン状態へ切り替える前に、図10(D)に示すようにカソード電圧VKaを昇圧している。
そのため、カソード電圧VKaが一時的に低下したとしても、カソード電圧VKa、VKb、VKcは、電流源回路34の制御端子の電圧V72、V73、V74以下にならない。
したがって、図10(F)に示すように、発光ダイオード13の制御状態をオフ状態からオン状態へ切り替えた直後から、発光ダイオード13には、電流源回路34が引き込む電流Ia、Ib、Icが流れる。
However, in the third embodiment, before the control state of the light emitting diode 13 is switched from the off state to the on state, the cathode voltage VKa is boosted as shown in FIG.
Therefore, even if the cathode voltage VKa temporarily decreases, the cathode voltages VKa, VKb, and VKc do not become lower than the voltages V72, V73, and V74 of the control terminal of the current source circuit 34.
Therefore, as shown in FIG. 10F, currents Ia, Ib, and Ic drawn by the current source circuit 34 flow in the light emitting diode 13 immediately after the control state of the light emitting diode 13 is switched from the off state to the on state. .

これに対して、たとえば図1の発光ダイオード制御装置10では、カソード電圧VKa、VKb、VKcと電流源回路34の制御端子の電圧V72、V73、V74との電圧差が、必要最小限な電圧差となるように、アノード電圧VAを制御している。
そのため、図1の発光ダイオード制御装置10では、発光ダイオード13の制御状態をオフ状態からオン状態へ切り替えた直後に、カソード電圧VKa、VKb、VKcが電流源回路34の制御端子N72、V73、V74の電圧以下まで低下する虞がある。
この場合、発光ダイオード13には、電流源回路34に設定した電流Ia、Ib、Icが流れない。
以下、これについて詳しく説明する。
On the other hand, in the light emitting diode control device 10 of FIG. 1, for example, the voltage difference between the cathode voltages VKa, VKb, VKc and the control terminal voltages V72, V73, V74 of the current source circuit 34 is the minimum necessary voltage difference. The anode voltage VA is controlled so that
Therefore, in the light emitting diode control device 10 of FIG. 1, the cathode voltages VKa, VKb, and VKc are applied to the control terminals N72, V73, and V74 of the current source circuit 34 immediately after switching the control state of the light emitting diode 13 from the off state to the on state. There is a risk that the voltage will drop to a voltage below this value.
In this case, the currents Ia, Ib, and Ic set in the current source circuit 34 do not flow through the light emitting diode 13.
This will be described in detail below.

図11は、図1の発光ダイオード制御装置10での、図10に対応する各部の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
図11(A)は制御値D102に基づくアノード電圧VAの波形、図11(B)はカソード電圧VKaの波形、図11(C)は発光ダイオード13a(1)〜13a(n)のオン・オフの制御状態を示す波形、図11(D)は発光ダイオード13の電流Iaの波形である。
FIG. 11 is a timing chart showing an example of signal waveforms of the respective parts corresponding to FIG. 10 in the light emitting diode control device 10 of FIG.
11A shows the waveform of the anode voltage VA based on the control value D102, FIG. 11B shows the waveform of the cathode voltage VKa, and FIG. 11C shows on / off of the light emitting diodes 13a (1) to 13a (n). FIG. 11D shows the waveform of the current Ia of the light emitting diode 13.

図11(A)および図11(B)に示すように、図1の発光ダイオード制御装置10でも、発光ダイオード13がオン状態へ切り替わった直後に、アノード電圧VAおよびカソード電圧VKaが一時的に低下する。
しかも、図1の発光ダイオード制御装置10では、一時的に低下したカソード電圧VKaは、電流源回路34の制御端子の電圧V72より低い電圧まで降下してしまう。
そのため、図11(D)に示すように、発光ダイオード13の制御状態をオフ状態からオン状態へ切り替えたとしても、カソード電圧VKaが電流源回路34の制御端子N72の電圧以上に戻るまでの期間Aでは、発光ダイオード13に設定電流Iaが流れない。
その結果、1制御期間当たりでの発光ダイオード13の発光光量は減る。また、発光ダイオード13は所望の輝度で発光できない。
As shown in FIGS. 11A and 11B, also in the light emitting diode control device 10 of FIG. 1, the anode voltage VA and the cathode voltage VKa are temporarily reduced immediately after the light emitting diode 13 is switched to the ON state. To do.
In addition, in the light emitting diode control device 10 of FIG. 1, the cathode voltage VKa that has temporarily decreased falls to a voltage lower than the voltage V72 of the control terminal of the current source circuit 34.
Therefore, as shown in FIG. 11D, even when the control state of the light emitting diode 13 is switched from the off state to the on state, the period until the cathode voltage VKa returns to the voltage of the control terminal N72 of the current source circuit 34 or higher. In A, the set current Ia does not flow through the light emitting diode 13.
As a result, the amount of light emitted from the light emitting diode 13 per control period is reduced. Further, the light emitting diode 13 cannot emit light with a desired luminance.

以上のように、第3実施形態では、発光ダイオード13をオフ状態からオン状態へ制御するタイミングの前後において、DAコンバータ32へ供給する指令値D35(制御値D102と加算値D121との総称。以下、同じ。)を一時的に増やし、アノード電圧VAを昇圧している。
したがって、第3実施形態では、発光ダイオード13がオフ状態からオン状態へ切り替わっても、カソード電圧VKa、VKb、VKcが電流源回路34の制御端子の電圧V72、V73、V74以下まで低下してしまうことはなく、正しい輝度で発光ダイオード13を発光させることができる。
As described above, in the third embodiment, the command value D35 (the control value D102 and the addition value D121 supplied to the DA converter 32 before and after the timing at which the light emitting diode 13 is controlled from the off state to the on state. , The same) is temporarily increased to boost the anode voltage VA.
Therefore, in the third embodiment, even when the light emitting diode 13 is switched from the off state to the on state, the cathode voltages VKa, VKb, and VKc are reduced to voltages V72, V73, and V74 of the control terminal of the current source circuit 34. The light emitting diode 13 can be made to emit light with the correct luminance.

しかも、第3実施形態では、DAコンバータ32へ供給する指令値D35を一時的に上昇することで、発光ダイオード13を正しい輝度で発光させる効果を得ている。
そのため、第3実施形態では、たとえばDAコンバータ32へ供給する指令値D35を定常的に上げる必要はない。DAコンバータ32へ供給する定常的な指令値D35は、無駄な電力を効果的に削減できるアノード電圧VAに対応する値とすることができる。
また、第3実施形態では、突入電流でも電圧変動がし難くなるように、コンデンサ64の容量を増やす必要もない。そして、第3実施形態では、容量が小さいコンデンサ64を使用して、コストダウンや省スペース化を図れる。また、第3実施形態では、電源側の図示外のコンデンサの容量を下げることができ、また、応答スピードの低い安価な電源12を使用できる。
Moreover, in the third embodiment, the command value D35 supplied to the DA converter 32 is temporarily increased to obtain the effect of causing the light emitting diode 13 to emit light with the correct luminance.
Therefore, in the third embodiment, for example, it is not necessary to constantly increase the command value D35 supplied to the DA converter 32. The steady command value D35 supplied to the DA converter 32 can be a value corresponding to the anode voltage VA that can effectively reduce wasted power.
Further, in the third embodiment, it is not necessary to increase the capacity of the capacitor 64 so that the voltage does not easily fluctuate even with an inrush current. In the third embodiment, the cost can be reduced and the space can be saved by using the capacitor 64 having a small capacity. In the third embodiment, the capacity of a capacitor (not shown) on the power supply side can be reduced, and an inexpensive power supply 12 with a low response speed can be used.

<第4実施形態>
図12は、本発明の第4実施形態に係る発光ダイオード制御装置10の要部の概略ブロック図である。
図12に示す第4実施形態に係る発光ダイオード制御装置10は、図9の発光ダイオード制御装置10と比べた場合、出力電圧制御部35が、1つの加算器(ADDR)の換わりに、第1〜第x(xは自然数)までの複数の加算器(ADDR)121−1〜121−p(pは自然数)を有する点で異なる。
<Fourth embodiment>
FIG. 12 is a schematic block diagram of a main part of the light emitting diode control device 10 according to the fourth embodiment of the present invention.
When the light emitting diode control device 10 according to the fourth embodiment shown in FIG. 12 is compared with the light emitting diode control device 10 of FIG. 9, the output voltage control unit 35 has a first adder (ADDR) instead of the first adder (ADDR). The difference is that a plurality of adders (ADDR) 121-1 to 121-p (p is a natural number) up to x-th (x is a natural number) are included.

加算器(ADDR)121−1〜121−pは、アップダウンカウンタ102の制御値D102に、それぞれに設定された値(+N、・・・、+Np)を加算して加算値D121(1)〜D121(p)を得る。
なお、加算器121−1〜121−pに設定される値は、すべてが異なっていても、一部が同じでもよい。
The adders (ADDR) 121-1 to 121-p add the set values (+ N,..., + Np) to the control value D102 of the up / down counter 102 and add values D121 (1) to D121 (p) is obtained.
Note that all of the values set in the adders 121-1 to 121-p may be different or may be the same.

そして、セレクタ122は、階調コントロール回路127からの切替信号S127Fに応じて、アップダウンカウンタ102の制御値D102、および加算器121−1〜121−pの複数の加算値D121(1)〜D121(p)から1つの値を選択し、DAコンバータ32へ指令値D35として出力する。   Then, the selector 122 controls the control value D102 of the up / down counter 102 and the plurality of addition values D121 (1) to D121 of the adders 121-1 to 121-p according to the switching signal S127F from the gradation control circuit 127. One value is selected from (p) and output to the DA converter 32 as a command value D35.

このような構成の場合、階調コントロール回路127は、たとえば以下のような制御が可能である。   In the case of such a configuration, the gradation control circuit 127 can perform the following control, for example.

たとえば加算器121−1〜121−pに対して順番に1ずつ増える値を設定し、図10に示すタイミングチャートにおいて、階調コントロール回路127は、セレクタ122に対して、加算器121−1〜121−pを連続的に切り替える切替信号S127Fを出力することができる。
これにより、たとえばDAコンバータ32へ供給される指令値D35は、段階的に増加し、また段階的に減少する。
そのため、アノード電圧VAは、ゆっくりと増減する。また、アノード電圧VAがランプ波形になり、アノード電圧VAやカソード電圧VKaを変化させる場合にこれらに含まれる高周波成分(または高調波成分)を抑えることができる。
その結果、調整電圧検出回路36、下限電圧検出回路37または異常電圧検出回路111は、カソード電圧VKa、VKb、VKcに高周波成分(または高調波成分)が含まれて歪んでいたとしても、誤った検出をし難くなる。
また、このように指令値D35を時間をかけて段階的に変化させることで、電源側の図示外のコンデンサを小さくできる。電源側のコンデンサとして、応答速度が遅い安価なものを使用することができる。
For example, a value that is incremented by 1 in order is set for the adders 121-1 to 121 -p. In the timing chart shown in FIG. 10, the gradation control circuit 127 sends the adders 121-1 to 121-1 to the selector 122. A switching signal S127F that continuously switches 121-p can be output.
Thereby, for example, the command value D35 supplied to the DA converter 32 increases stepwise and decreases stepwise.
Therefore, the anode voltage VA increases and decreases slowly. Further, when the anode voltage VA has a ramp waveform and the anode voltage VA and the cathode voltage VKa are changed, it is possible to suppress high frequency components (or harmonic components) contained therein.
As a result, the adjustment voltage detection circuit 36, the lower limit voltage detection circuit 37, or the abnormal voltage detection circuit 111 is erroneous even if the cathode voltages VKa, VKb, and VKc are distorted because they contain high frequency components (or higher harmonic components). It becomes difficult to detect.
Further, by changing the command value D35 stepwise over time as described above, a capacitor (not shown) on the power supply side can be reduced. As the capacitor on the power supply side, an inexpensive capacitor with a slow response speed can be used.

この他にもたとえば、階調コントロール回路127は、たとえば最初の制御期間において、制御値D102に+Nを加算する加算器121−1をセレクタ122に選択させ、その結果として、カソード電圧VKaが電流源回路34の制御端子N72の電圧を割り込んで、下限電圧検出回路37がハイレベルの検出信号S37を出力した場合には、次の制御期間において、制御値D102に+2Nを加算する別の加算器121−2をセレクタ122に選択させることができる。
また、階調コントロール回路127は、下限電圧検出回路37により検出されなくなるまで、セレクタ122か選択する加算器を、加算器121−1〜121−pの間で切り替えることができる。
これにより、発光ダイオード13を周期的に点灯開始させる期間においても、アノード電圧VAは、カソード電圧VKaが電流源回路34の制御端子の電圧V72を割り込まない最低限の電圧になる。その結果、無駄な電力消費を抑えることができる。
In addition to this, for example, in the first control period, the gradation control circuit 127 causes the selector 122 to select the adder 121-1 that adds + N to the control value D102, and as a result, the cathode voltage VKa becomes the current source. When the voltage at the control terminal N72 of the circuit 34 is interrupted and the lower limit voltage detection circuit 37 outputs a high level detection signal S37, another adder 121 that adds + 2N to the control value D102 in the next control period. -2 can be selected by the selector 122.
Further, the gradation control circuit 127 can switch the adder selected by the selector 122 between the adders 121-1 to 121-p until it is not detected by the lower limit voltage detection circuit 37.
As a result, even during a period in which the light emitting diode 13 is periodically turned on, the anode voltage VA becomes a minimum voltage at which the cathode voltage VKa does not interrupt the voltage V72 of the control terminal of the current source circuit 34. As a result, wasteful power consumption can be suppressed.

また、階調コントロール回路127は、たとえばモードに応じて、加算器121−1〜121−pを使い分けることができる。   Further, the gradation control circuit 127 can use the adders 121-1 to 121-p properly depending on, for example, the mode.

以上のように、第4実施形態では、加算器121−1〜121−pは、アップダウンカウンタ102が生成した制御値D102に対して、それぞれに予め設定された値を加算し、セレクタ122は、制御値D102および加算値D121(1)〜D121(p)から1つを選択してDAコンバータ32へ供給する。
これにより、セレクタ122がいずれかの加算値D121(1)〜D121(p)を選択してアノード電圧VAを上げた状態で、階調コントロール回路127は、電流源回路34による発光ダイオード13への電流供給を開始させることができる。
したがって、発光ダイオード13の点灯開始時の突入電流によりアノード電圧VAが低下したとしても、カソード電圧VKa〜VKcは、電流源回路34の制御端子の電圧V72〜V74より低くならない。
その結果、第4実施形態では、電流源回路34による発光ダイオード13への電流供給を開始した直後から、発光ダイオード13に電流Ia〜Icを流して発光させることができる。
As described above, in the fourth embodiment, the adders 121-1 to 121-p add a preset value to the control value D102 generated by the up / down counter 102, and the selector 122 Then, one of the control value D102 and the addition values D121 (1) to D121 (p) is selected and supplied to the DA converter 32.
As a result, the gradation control circuit 127 supplies the light-emitting diode 13 to the light-emitting diode 13 with the current source circuit 34 in a state where the selector 122 selects any one of the addition values D121 (1) to D121 (p) and increases the anode voltage VA. Current supply can be started.
Therefore, even if the anode voltage VA decreases due to the inrush current at the start of lighting of the light emitting diode 13, the cathode voltages VKa to VKc do not become lower than the voltages V72 to V74 of the control terminal of the current source circuit 34.
As a result, in the fourth embodiment, immediately after the current supply to the light emitting diode 13 by the current source circuit 34 is started, the currents Ia to Ic can be supplied to the light emitting diode 13 to emit light.

<第5実施形態>
図13は、本発明の第5実施形態に係る発光ダイオード制御装置10の要部の概略ブロック図である。
図13に示す第5実施形態に係る発光ダイオード制御装置10は、図7の発光ダイオード制御装置10と比べた場合、異常電圧検出回路111がデータインタフェイス部41に接続されている点で異なる。
<Fifth Embodiment>
FIG. 13 is a schematic block diagram of a main part of the light emitting diode control device 10 according to the fifth embodiment of the present invention.
The light emitting diode control device 10 according to the fifth embodiment shown in FIG. 13 differs from the light emitting diode control device 10 of FIG. 7 in that an abnormal voltage detection circuit 111 is connected to the data interface unit 41.

図14は、図13中のデータインタフェイス部41の一例を示す概略ブロック図である。
データインタフェイス部41は、nビットのシフトレジスタ(SHIFT_REG)131、セレクタ(SEL)132、出力回路133、およびクロックバッファ(CLK_BUFF)134を有する。
FIG. 14 is a schematic block diagram showing an example of the data interface unit 41 in FIG.
The data interface unit 41 includes an n-bit shift register (SHIFT_REG) 131, a selector (SEL) 132, an output circuit 133, and a clock buffer (CLK_BUFF) 134.

転送データ入力端子(SIN)26および転送クロック入力端子(SCKIN)27は、シフトレジスタ131に接続される。
シフトレジスタ131および異常電圧検出回路111は、セレクタ132に接続される。
セレクタ132は、出力回路133に接続される。
出力回路133は、転送データ出力端子(SOUT)28に接続される。
転送クロック入力端子27は、クロックバッファ134に接続される。
クロックバッファ134は、転送クロック出力端子(SCKOUT)29に接続される。
The transfer data input terminal (SIN) 26 and the transfer clock input terminal (SCKIN) 27 are connected to the shift register 131.
The shift register 131 and the abnormal voltage detection circuit 111 are connected to the selector 132.
The selector 132 is connected to the output circuit 133.
The output circuit 133 is connected to the transfer data output terminal (SOUT) 28.
The transfer clock input terminal 27 is connected to the clock buffer 134.
The clock buffer 134 is connected to the transfer clock output terminal (SCKOUT) 29.

シフトレジスタ131は、qビットのデータを記憶する。なお、qは、自然数であり、たとえば40であればよい。
また、シフトレジスタ131は、記憶するqビットのデータの最上位ビットMSBのデータDOFLをセレクタ132へ出力する。
また、シフトレジスタ131は、転送クロック入力端子27から転送クロック信号が入力されると、転送データ入力端子26から入力されるデータをラッチする。ラッチ動作後のシフトレジスタ131は、ラッチ動作前に記憶していた複数ビットのデータを下位ビットから上位ビットへビットシフトし、ラッチしたデータを最下位ビットLSBとして記憶する。
The shift register 131 stores q-bit data. Note that q is a natural number and may be 40, for example.
The shift register 131 outputs the most significant bit MSB data DOFL of the q-bit data to be stored to the selector 132.
Further, when the transfer clock signal is input from the transfer clock input terminal 27, the shift register 131 latches data input from the transfer data input terminal 26. After the latch operation, the shift register 131 bit-shifts a plurality of bits of data stored before the latch operation from the lower bit to the upper bit, and stores the latched data as the least significant bit LSB.

セレクタ132は、シフトレジスタ131の出力データDOFLと、異常電圧検出回路111の異常電圧検出信号S111の電圧レベルの一方を選択し、出力回路133へ出力する。
具体的には、セレクタ132は、異常電圧検出信号S111がローレベルである場合、シフトレジスタ131の出力データDOFLを選択して出力回路133へ出力する。
また、セレクタ132は、異常電圧検出信号S111がハイレベルである場合、異常電圧検出信号S111の電圧レベルを選択して出力回路133へ出力する。
The selector 132 selects one of the voltage level of the output data DOFL of the shift register 131 and the abnormal voltage detection signal S111 of the abnormal voltage detection circuit 111 and outputs the selected voltage level to the output circuit 133.
Specifically, the selector 132 selects the output data DOFL of the shift register 131 and outputs it to the output circuit 133 when the abnormal voltage detection signal S111 is at a low level.
In addition, when the abnormal voltage detection signal S111 is at a high level, the selector 132 selects the voltage level of the abnormal voltage detection signal S111 and outputs it to the output circuit 133.

出力回路133は、転送クロック入力端子27から転送クロック信号が入力されると、セレクタ133の出力データをラッチし、転送データ出力端子28へ出力する。出力回路133の出力データが転送データSOUTになる。   When the transfer clock signal is input from the transfer clock input terminal 27, the output circuit 133 latches the output data of the selector 133 and outputs it to the transfer data output terminal 28. The output data of the output circuit 133 becomes transfer data SOUT.

そして、異常電圧検出回路111は、いずれかのカソード電圧VKa、VKb、VKcのいずかがたとえば4.0V以上の電圧になると、異常電圧検出信号S111をハイレベルに制御する。それ以外の場合、異常電圧検出回路111は、異常電圧検出信号S111をローレベルに制御する。
したがって、異常電圧検出回路111が異常を検出しない通常の状態では、異常電圧検出信号S111はローレベルとなる。この場合、シフトレジスタ131の出力データDOFLが出力回路133へ供給される。出力回路133は、転送クロック信号が入力されると、出力データDOFLをラッチして転送データ出力端子28へ出力する。
このため、転送クロック信号の入力によりシフトレジスタ131に記憶されなくなったオーバーフローデータの信号が、転送データ出力端子28から出力される。
The abnormal voltage detection circuit 111 controls the abnormal voltage detection signal S111 to a high level when any one of the cathode voltages VKa, VKb, and VKc becomes, for example, 4.0 V or higher. In other cases, the abnormal voltage detection circuit 111 controls the abnormal voltage detection signal S111 to a low level.
Therefore, in a normal state where the abnormal voltage detection circuit 111 does not detect an abnormality, the abnormal voltage detection signal S111 is at a low level. In this case, the output data DOFL of the shift register 131 is supplied to the output circuit 133. When the transfer clock signal is input, the output circuit 133 latches the output data DOFL and outputs it to the transfer data output terminal 28.
Therefore, an overflow data signal that is no longer stored in the shift register 131 due to the input of the transfer clock signal is output from the transfer data output terminal 28.

また、異常電圧検出回路111が異常を検出した場合、異常電圧検出信号S111はハイレベルとなる。この場合、異常電圧検出信号S111の電圧レベル(ハイレベル)が出力回路133へ供給される。出力回路133は、転送クロック信号が入力されると、この電圧レベル(ハイレベル)をラッチして転送データ出力端子28へ出力する。
このため、転送データ出力端子28からは、ハイレベルの信号が出力される。
When the abnormal voltage detection circuit 111 detects an abnormality, the abnormal voltage detection signal S111 is at a high level. In this case, the voltage level (high level) of the abnormal voltage detection signal S111 is supplied to the output circuit 133. When the transfer clock signal is input, the output circuit 133 latches this voltage level (high level) and outputs it to the transfer data output terminal 28.
Therefore, a high level signal is output from the transfer data output terminal 28.

図15は、図13の発光ダイオード制御装置10を複数台用いた発光システム1の一例を示すシステム構成図である。
図15の発光システム1は、複数の発光ダイオード列14、r台の発光ダイオード制御装置10、コントローラ(CTRL)2、および電源12を有する。複数の発光ダイオード列14により表示部4が形成される。ここで、rは自然数である。
なお、表示部4は、たとえばビルの外壁や、建物内の広場などに設置されればよい。表示部4は、RGB(Red−Green−Blue)によるフルカラー画像などを表示し、メッセージボードなどとして利用できる。
FIG. 15 is a system configuration diagram showing an example of a light emitting system 1 using a plurality of light emitting diode control devices 10 of FIG.
The light emitting system 1 of FIG. 15 includes a plurality of light emitting diode rows 14, r light emitting diode control devices 10, a controller (CTRL) 2, and a power source 12. The display unit 4 is formed by the plurality of light emitting diode rows 14. Here, r is a natural number.
In addition, the display part 4 should just be installed in the outer wall of a building, a square in a building, etc., for example. The display unit 4 displays a full color image by RGB (Red-Green-Blue) and the like, and can be used as a message board or the like.

発光ダイオード制御装置10には、複数の発光ダイオード列14が接続される。
なお、図15とは異なり、たとえば、1つの発光ダイオード列14に対して、複数の発光ダイオード制御装置10を接続してもよい。これにより、1つの発光ダイオード列14に対して複数の発光ダイオード制御装置10から電流を供給して、大電流を流すことができる。
この他にもたとえば、1つの発光ダイオード制御装置10のアノード端子23に、他の発光ダイオード制御装置10の発光ダイオード列14のアノードを接続してもよい。
A plurality of light emitting diode rows 14 are connected to the light emitting diode control device 10.
Unlike FIG. 15, for example, a plurality of light emitting diode control devices 10 may be connected to one light emitting diode row 14. As a result, a large current can be supplied by supplying a current from a plurality of light emitting diode control devices 10 to one light emitting diode array 14.
In addition, for example, the anode of the light emitting diode row 14 of another light emitting diode control device 10 may be connected to the anode terminal 23 of one light emitting diode control device 10.

コントローラ2およびr台の発光ダイオード制御装置10は、信号ケーブル3により直列に接続される。
具体的には、コントローラ2の転送データ出力端子(SOUT)28および転送クロック出力端子(SCKOUT)29は、信号ケーブル3により、1台目の発光ダイオード制御装置10の転送データ入力端子(SIN)26および転送クロック入力端子(SCKIN)27に接続される。
1台目の発光ダイオード制御装置10の転送データ出力端子(SOUT)28および転送クロック出力端子(SCKOUT)29は、信号ケーブル3により、2台目の発光ダイオード制御装置10の転送データ入力端子(SIN)26および転送クロック入力端子(SCKIN)27に接続される。
また、r台目の最後の発光ダイオード制御装置10の転送データ出力端子(SOUT)28および転送クロック出力端子(SCKOUT)29は、信号ケーブル3により、コントローラ2の転送データ入力端子26(SIN)および転送クロック入力端子(SCKIN)27に接続される。
The controller 2 and the r light emitting diode control devices 10 are connected in series by a signal cable 3.
Specifically, the transfer data output terminal (SOUT) 28 and the transfer clock output terminal (SCKOUT) 29 of the controller 2 are connected to the transfer data input terminal (SIN) 26 of the first light emitting diode controller 10 by the signal cable 3. And a transfer clock input terminal (SCKIN) 27.
The transfer data output terminal (SOUT) 28 and the transfer clock output terminal (SCKOUT) 29 of the first light emitting diode control device 10 are connected to the transfer data input terminal (SIN) of the second light emitting diode control device 10 by the signal cable 3. ) 26 and a transfer clock input terminal (SCKIN) 27.
Further, the transfer data output terminal (SOUT) 28 and the transfer clock output terminal (SCKOUT) 29 of the r-th last light emitting diode control device 10 are connected to the transfer data input terminal 26 (SIN) of the controller 2 by the signal cable 3. A transfer clock input terminal (SCKIN) 27 is connected.

この接続により、コントローラ2が転送データ出力端子(SOUT)28からシリアル出力した転送データは、コントローラ2が出力した転送クロック信号SCKに同期して、r台の発光ダイオード制御装置10の間で順番に転送される。
具体的には、コントローラ2がシリアル出力した転送データは、1台目の発光ダイオード制御装置10のシフトレジスタ131、2台目の発光ダイオード制御装置10のシフトレジスタ131、・・・、最後のr台目の発光ダイオード制御装置10のシフトレジスタ131で転送されて、コントローラ2へ戻る。
そして、発光ダイオード制御装置10のシフトレジスタ131がqビットである場合、q×r個のクロックパルスの後に、コントローラ2がシリアル出力した転送データは、コントローラ2へ戻る。
With this connection, the transfer data serially output from the transfer data output terminal (SOUT) 28 by the controller 2 is sequentially transmitted among the r light emitting diode control devices 10 in synchronization with the transfer clock signal SCK output by the controller 2. Transferred.
Specifically, the transfer data serially output by the controller 2 is the shift register 131 of the first light-emitting diode control device 10, the shift register 131 of the second light-emitting diode control device 10,. The data is transferred by the shift register 131 of the light emitting diode control device 10 of the second stage, and returns to the controller 2.
When the shift register 131 of the light emitting diode control device 10 is q bits, the transfer data serially output by the controller 2 after q × r clock pulses returns to the controller 2.

そして、たとえば2台目の発光ダイオード制御装置10において、1つの発光ダイオード列14が外れた場合、または1つの発光ダイオード列14において断線が生じた場合、異常電圧検出回路111の検出信号がハイレベルとなる。2台目の発光ダイオード制御装置10の出力信号SOUTは、ハイレベルに維持される。
そのため、コントローラ2へ戻るq×rビットのデータのうち、最初のqビット以降の値は、ハイレベルの値(たとえば1)へ変更される。
したがって、コントローラ2は、自らが転送したq×rビットのデータと、受信したq×rビットのデータとを比較することで、直列に接続されたr台の発光ダイオード制御装置10の2台目に異常が発生したことを容易に認識できる。
そのため、コントローラ2は、検出した異常に応じた表示制御などの例外処理などを実行できる。
For example, in the second light emitting diode control device 10, when one light emitting diode row 14 is disconnected or when one light emitting diode row 14 is disconnected, the detection signal of the abnormal voltage detection circuit 111 is at a high level. It becomes. The output signal SOUT of the second light emitting diode control device 10 is maintained at a high level.
Therefore, the value after the first q bits in the q × r bit data returned to the controller 2 is changed to a high level value (for example, 1).
Therefore, the controller 2 compares the q × r-bit data transferred by itself with the received q × r-bit data, so that the second unit of the r light-emitting diode control devices 10 connected in series is connected. It is easy to recognize that an abnormality has occurred.
Therefore, the controller 2 can execute exception processing such as display control in accordance with the detected abnormality.

なお、図15では、直列に接続されたr台の発光ダイオード制御装置10のうち、2台目以降の発光ダイオード制御装置10の転送クロック入力端子(SCKIN)27は、前段の発光ダイオード制御装置10の転送クロック出力端子(SCKOUT)29に接続されている。
この他にもたとえば、図16に示すように、r台のすべての発光ダイオード制御装置10の転送クロック出力端子(SCKIN)29は、コントローラ2の転送クロック出力端子(SCKOUT)29に接続されてもよい。
さらに他にもたとえば、r台の発光ダイオード制御装置10は、複数台ずつにグループ化され、各グループの1台目の発光ダイオード制御装置10の転送クロック入力端子27が図16のようにコントローラ2の転送クロック出力端子29に接続され、且つ、グループ内の2台目以降の発光ダイオード制御装置10の転送クロック入力端子27が図15のようにグループ内の前段の発光ダイオード制御装置10の転送クロック出力端子29に接続されてもよい。
In FIG. 15, among the r light emitting diode control devices 10 connected in series, the transfer clock input terminal (SCKIN) 27 of the second and subsequent light emitting diode control devices 10 is the preceding light emitting diode control device 10. The transfer clock output terminal (SCKOUT) 29 is connected.
In addition, for example, as shown in FIG. 16, the transfer clock output terminals (SCKIN) 29 of all r light emitting diode control devices 10 may be connected to the transfer clock output terminal (SCKOUT) 29 of the controller 2. Good.
Furthermore, for example, r light emitting diode control devices 10 are grouped into a plurality of units, and the transfer clock input terminal 27 of the first light emitting diode control device 10 in each group is connected to the controller 2 as shown in FIG. 15 and the transfer clock input terminal 27 of the second and subsequent light-emitting diode control devices 10 in the group is connected to the transfer clock output terminal 29 of the preceding light-emitting diode control device 10 in the group as shown in FIG. The output terminal 29 may be connected.

以上のように、第5実施形態の各発光ダイオード制御装置10は、コントローラ2から受信した発光制御データを用いて、発光ダイオード13の発光を制御する。
しかも、各発光ダイオード制御装置10は、異常電圧検出回路111が異常(発光ダイオード列14の外れや断線)を検出した場合、これを示すデータを、データインタフェイス部41から他の発光ダイオード制御装置10およびコントローラ2へ送信する。
したがって、各発光ダイオード制御装置10およびコントローラ2は、他の発光ダイオード制御装置10から通知された異常情報に基づいて異常の発生を検知し、任意の異常時シーケンスなどを実行できる。
As described above, each light emitting diode control device 10 of the fifth embodiment controls the light emission of the light emitting diode 13 using the light emission control data received from the controller 2.
In addition, each light-emitting diode control device 10, when the abnormal voltage detection circuit 111 detects an abnormality (disconnection or disconnection of the light-emitting diode array 14), sends data indicating this from the data interface unit 41 to another light-emitting diode control device. 10 and the controller 2.
Therefore, each light emitting diode control device 10 and the controller 2 can detect the occurrence of an abnormality based on the abnormality information notified from the other light emitting diode control devices 10 and can execute an arbitrary abnormality sequence.

なお、第5実施形態では、図13に示すように異常電圧検出回路111が直接にデータインタフェイス部41に接続されているが、図17に示すように、出力電圧制御部35がデータインタフェイス部41に接続されてもよい。   In the fifth embodiment, the abnormal voltage detection circuit 111 is directly connected to the data interface unit 41 as shown in FIG. 13, but the output voltage control unit 35 is connected to the data interface as shown in FIG. The unit 41 may be connected.

図17の接続の場合、出力電圧制御部35は、たとえば、異常電圧検出回路111の出力をバッファし、そのバッファした信号を、データインタフェイス部41のセレクタ132への信号S35として出力すればよい。
これにより、異常電圧検出回路111が異常、たとえば発光ダイオード列14の外れや断線を検出した場合、データインタフェイス部41は、異常を示す信号SOUTを、他の発光ダイオード制御装置10およびコントローラ2へ送信できる。
In the case of the connection shown in FIG. 17, the output voltage control unit 35 may buffer the output of the abnormal voltage detection circuit 111 and output the buffered signal as a signal S35 to the selector 132 of the data interface unit 41, for example. .
As a result, when the abnormal voltage detection circuit 111 detects an abnormality, for example, disconnection or disconnection of the light emitting diode array 14, the data interface unit 41 sends a signal SOUT indicating the abnormality to the other light emitting diode control devices 10 and the controller 2. Can be sent.

図17に示す接続の場合、この他にもたとえば、出力電圧制御部35は、アップダウンカウンタ102の制御値D102が最大値になったとき、または制御値D102が予め設定された上限値に達したときに、データインタフェイス部41のセレクタ132へ異常検出信号S35を出力してもよい。
このようにアップダウンカウンタ102の制御値D102が最大値になった場合、または制御値D102が予め設定された上限値に達した場合に、出力電圧制御部35が異常検出信号S35を生成してデータインタフェイス部41のセレクタ132へ出力することにより、データインタフェイス部41は、すべての発光ダイオード列14に異常が発生している場合でも、その異常を示す信号SOUTを、他の発光ダイオード制御装置10およびコントローラ2へ送信できる。
すなわち、出力電圧制御部35は、一部の発光ダイオード列14に異常、たとえば発光ダイオード列14の外れや断線が発生している場合だけでなく、すべての発光ダイオード列14に異常が発生している場合にも異常を検出し、データインタフェイス部41は、その異常を他の発光ダイオード制御装置10およびコントローラ2へ通知できる。
In the case of the connection shown in FIG. 17, for example, the output voltage control unit 35, for example, the control value D102 of the up / down counter 102 reaches the maximum value or the control value D102 reaches a preset upper limit value. In this case, the abnormality detection signal S35 may be output to the selector 132 of the data interface unit 41.
Thus, when the control value D102 of the up / down counter 102 reaches the maximum value, or when the control value D102 reaches a preset upper limit value, the output voltage control unit 35 generates the abnormality detection signal S35. By outputting to the selector 132 of the data interface unit 41, the data interface unit 41 outputs a signal SOUT indicating the abnormality to another light emitting diode control even when all the light emitting diode rows 14 are abnormal. It can be transmitted to the device 10 and the controller 2.
In other words, the output voltage control unit 35 has an abnormality in all the light emitting diode rows 14 as well as an abnormality in some of the light emitting diode rows 14, for example, when the light emitting diode rows 14 are disconnected or disconnected. Even when the data is present, the abnormality is detected, and the data interface unit 41 can notify the abnormality to the other light emitting diode control device 10 and the controller 2.

<第6実施形態>
図18は、図1の発光ダイオード制御装置10を、電源系を中心に書き直した概略ブロック図である。
図18の概略ブロック図では、図1の発光ダイオード制御装置10は、集積回路11の各種の信号端子21〜29、発光ダイオード列14の数、DAコンバータ32、出力電圧制御部35、調整電圧検出回路36、下限電圧検出回路37、リセット回路44、発振器43などが省略されて描画されている。
<Sixth Embodiment>
FIG. 18 is a schematic block diagram in which the light emitting diode control device 10 of FIG. 1 is rewritten mainly in the power supply system.
In the schematic block diagram of FIG. 18, the light-emitting diode control device 10 of FIG. 1 includes various signal terminals 21 to 29 of the integrated circuit 11, the number of light-emitting diode rows 14, a DA converter 32, an output voltage control unit 35, and an adjustment voltage detection. The circuit 36, the lower limit voltage detection circuit 37, the reset circuit 44, the oscillator 43, and the like are omitted.

そして、発光ダイオード制御装置10の電圧源回路33は、スイッチング式電圧コントローラ(VSW_CTRL)125、出力段回路126およびコンデンサ64を有する。
データインタフェイス部41は、インプットバッファ(IN_BUFF)141、階調データレジスタ(GR_REG)128、アウトプットバッファ(OUT_BUFF)143を有する。
表示タイミング制御部42は、階調コントロール回路(GR_CTRL)127を有する。
The voltage source circuit 33 of the light emitting diode control device 10 includes a switching voltage controller (VSW_CTRL) 125, an output stage circuit 126, and a capacitor 64.
The data interface unit 41 includes an input buffer (IN_BUFF) 141, a gradation data register (GR_REG) 128, and an output buffer (OUT_BUFF) 143.
The display timing control unit 42 includes a gradation control circuit (GR_CTRL) 127.

また、発光ダイオード制御装置10の電源回路31は、リニアレギュレータ(LRGTR)145を有する。
リニアレギュレータ145が生成したレギュレータ電圧Vregは、内部電源電圧Vddとして、データインタフェイス部41、LEDドライバ部144(表示タイミング制御部42および電流源回路34)、DAコンバータ32、出力電圧制御部35、調整電圧検出回路36、下限電圧検出回路37、リセット回路44、発振器43に供給される。
よって、発光ダイオード制御装置10の集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路は、レギュレータ電圧Vregで動作する。
In addition, the power supply circuit 31 of the light emitting diode control device 10 includes a linear regulator (LRGTR) 145.
The regulator voltage Vreg generated by the linear regulator 145 includes, as an internal power supply voltage Vdd, a data interface unit 41, an LED driver unit 144 (display timing control unit 42 and current source circuit 34), a DA converter 32, an output voltage control unit 35, The voltage is supplied to the adjustment voltage detection circuit 36, the lower limit voltage detection circuit 37, the reset circuit 44, and the oscillator 43.
Therefore, the internal circuits other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11 of the light emitting diode control device 10 operate with the regulator voltage Vreg.

このように図18の発光ダイオード制御装置10では、電圧源回路33、データインタフェイス部41およびLEDドライバ部144が1つの集積回路11に集積化されている。
そのため、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路が消費する電力は、下記式4になる。
式4において、Pは消費電力、Vccは集積回路11へ供給される電源電圧、I(sum)は集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路で消費する電流の合計値である。
As described above, in the light emitting diode control device 10 of FIG. 18, the voltage source circuit 33, the data interface unit 41, and the LED driver unit 144 are integrated in one integrated circuit 11.
Therefore, the power consumed by the internal circuits other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11 is expressed by the following formula 4.
In Equation 4, P is power consumption, Vcc is a power supply voltage supplied to the integrated circuit 11, and I (sum) is a total value of current consumed by internal circuits other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11.

P =Vcc×I(sum) ・・・式4   P = Vcc × I (sum) (4)

式4において明らかなように、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路の消費電力は、電源電圧Vccが高いほど大きくなる。
そして、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路がたとえば5Vの電圧で動作可能である場合、それ以上の電圧供給により消費される電力は、無駄に消費される電力である。
しかも、無駄に消費される電力は集積回路11の内部で消費され、集積回路11のパッケージが加熱される。
その結果、集積回路11内の図示外の保護回路が頻繁に作動する。
なお、発光ダイオード制御装置10では、集積回路11の保護回路は、たとえば電圧源回路33の出力段回路126などに、温度センサとともに設けられる。
この場合、集積回路11のパッケージが発熱すると、保護回路が作動し、発光ダイオード13に流す電流が制限されることになる。
As apparent from Equation 4, the power consumption of internal circuits other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11 increases as the power supply voltage Vcc increases.
When an internal circuit other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11 can operate at a voltage of, for example, 5 V, the power consumed by supplying a voltage higher than that is wasted power.
In addition, wasteful power is consumed inside the integrated circuit 11 and the package of the integrated circuit 11 is heated.
As a result, a protection circuit (not shown) in the integrated circuit 11 frequently operates.
In the light emitting diode control device 10, the protection circuit of the integrated circuit 11 is provided together with the temperature sensor in the output stage circuit 126 of the voltage source circuit 33, for example.
In this case, when the package of the integrated circuit 11 generates heat, the protection circuit is activated and the current flowing through the light emitting diode 13 is limited.

そこで、第6実施形態に係る発光ダイオード制御装置10では、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路へ供給する電力を、アノード電圧VAから生成する。これにより、第6実施形態では、電力の消費を抑えることができる。   Therefore, in the light emitting diode control device 10 according to the sixth embodiment, the power supplied to the internal circuit other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11 is generated from the anode voltage VA. Thereby, in 6th Embodiment, consumption of electric power can be suppressed.

図19は、本発明の第6実施形態に係る発光ダイオード制御装置10の要部の概略ブロック図である。
図19の発光ダイオード制御装置10は、図18の発光ダイオード制御装置10と比べた場合、切替参照電圧発生回路151、切替コンパレータ152、切替スイッチ(SW)153を有する点で異なる。
FIG. 19 is a schematic block diagram of a main part of the light emitting diode control device 10 according to the sixth embodiment of the present invention.
The light emitting diode control device 10 of FIG. 19 differs from the light emitting diode control device 10 of FIG. 18 in that it includes a switching reference voltage generation circuit 151, a switching comparator 152, and a switching switch (SW) 153.

切替参照電圧発生回路151は、切替コンパレータ152の反転入力端子に接続される。
切替コンパレータ152の非反転入力端子には、電圧源回路33が接続される。
切替コンパレータ152は、切替スイッチ153に接続される。
切替スイッチ153には、電圧源回路33、電源端子21およびリニアレギュレータ145が接続される。
The switching reference voltage generation circuit 151 is connected to the inverting input terminal of the switching comparator 152.
The voltage source circuit 33 is connected to the non-inverting input terminal of the switching comparator 152.
The changeover comparator 152 is connected to the changeover switch 153.
A voltage source circuit 33, a power supply terminal 21 and a linear regulator 145 are connected to the changeover switch 153.

切替参照電圧発生回路151は、切替参照電圧V151を発生する。
切替参照電圧V151は、リニアレギュレータ145へ供給する電圧を、電圧源回路33のアノード電圧VAと、電源端子21の電源電圧Vccとの間で切り替える判断をするための参照電圧である。
このため、切替参照電圧V151は、たとえば集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路が動作に必要とする電圧以上の電圧であればよい。たとえば、切替参照電圧V151は、リニアレギュレータ145が生成する内部電源電圧Vdd(たとえば7V)と同じであればよい。
The switching reference voltage generation circuit 151 generates a switching reference voltage V151.
The switching reference voltage V151 is a reference voltage for determining that the voltage supplied to the linear regulator 145 is switched between the anode voltage VA of the voltage source circuit 33 and the power supply voltage Vcc of the power supply terminal 21.
For this reason, the switching reference voltage V151 may be a voltage equal to or higher than a voltage required for the operation of the internal circuit other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11, for example. For example, the switching reference voltage V151 may be the same as the internal power supply voltage Vdd (for example, 7V) generated by the linear regulator 145.

切替コンパレータ152は、アノード電圧VAと切替参照電圧V151とを比較し、切替スイッチ153へ切替信号S152を出力する。
具体的には、切替参照電圧V151よりアノード電圧VAが低い場合、切替信号S152はローレベルとなる。また、切替参照電圧V151よりアノード電圧VAが高い場合、切替信号S152はハイレベルとなる。
The changeover comparator 152 compares the anode voltage VA and the changeover reference voltage V151 and outputs a changeover signal S152 to the changeover switch 153.
Specifically, when the anode voltage VA is lower than the switching reference voltage V151, the switching signal S152 is at a low level. Further, when the anode voltage VA is higher than the switching reference voltage V151, the switching signal S152 is at a high level.

切替スイッチ153は、切替信号S152に応じて、電圧源回路33および電源端子21の一方を選択してリニアレギュレータ145に接続する。
具体的には、切替信号S152がローレベルである場合、切替スイッチ153は電源端子12を選択してリニアレギュレータ145に接続する。
この場合、電源電圧Vccがリニアレギュレータ145へ供給される。そして、電源電圧Vccから生成したレギュレータ電圧Vregが、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路へ供給される。
また、切替信号S152がハイレベルである場合、切替スイッチ153は、電圧源回路33を選択してリニアレギュレータ145に接続する。
この場合、アノード電圧VAが、リニアレギュレータ145へ供給される。そして、アノード電圧VAから生成したレギュレータ電圧Vregが、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路へ供給される。
The changeover switch 153 selects one of the voltage source circuit 33 and the power supply terminal 21 according to the changeover signal S152 and connects it to the linear regulator 145.
Specifically, when the switch signal S152 is at a low level, the switch 153 selects the power supply terminal 12 and connects it to the linear regulator 145.
In this case, the power supply voltage Vcc is supplied to the linear regulator 145. The regulator voltage Vreg generated from the power supply voltage Vcc is supplied to an internal circuit other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11.
When the switching signal S152 is at a high level, the changeover switch 153 selects the voltage source circuit 33 and connects it to the linear regulator 145.
In this case, the anode voltage VA is supplied to the linear regulator 145. The regulator voltage Vreg generated from the anode voltage VA is supplied to an internal circuit other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11.

次に、第6実施形態に係る発光ダイオード制御装置10の動作を説明する。
図19の集積回路11に電源12が接続されると、集積回路11の内部回路は、動作し始める。たとえば電圧源回路33は、電源電圧Vccからアノード電圧VAを生成する。
ただし、電圧源回路33はスイッチング動作によりコンデンサ64を充電するので、アノード電圧VAは、電源12が投入されて直ちに所望の電圧になるのではなく、暫く時間が経過してから所望の電圧になる。
Next, the operation of the light emitting diode control device 10 according to the sixth embodiment will be described.
When the power supply 12 is connected to the integrated circuit 11 of FIG. 19, the internal circuit of the integrated circuit 11 starts to operate. For example, the voltage source circuit 33 generates the anode voltage VA from the power supply voltage Vcc.
However, since the voltage source circuit 33 charges the capacitor 64 by a switching operation, the anode voltage VA does not become a desired voltage immediately after the power source 12 is turned on, but becomes a desired voltage after a while has passed. .

そのため、電源12投入直後では、アノード電圧VAは、切替参照電圧発生回路151が生成する切替参照電圧V151より低い。
そして、切替コンパレータ152はローレベルの出力信号S152を出力する。切替スイッチ153は電源端子21を選択する。
その結果、電源電圧Vccがリニアレギュレータ145へ供給される。そして、電源電圧Vccから生成したレギュレータ電圧Vregが、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路へ供給される。
この場合、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路が消費する電力は、上記式4で計算される電力になる。
Therefore, immediately after the power supply 12 is turned on, the anode voltage VA is lower than the switching reference voltage V151 generated by the switching reference voltage generation circuit 151.
Then, the switching comparator 152 outputs a low level output signal S152. The changeover switch 153 selects the power supply terminal 21.
As a result, the power supply voltage Vcc is supplied to the linear regulator 145. The regulator voltage Vreg generated from the power supply voltage Vcc is supplied to an internal circuit other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11.
In this case, the power consumed by the internal circuits other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11 is the power calculated by Equation 4 above.

電源投入から時間が経過すると、コンデンサ64が充電され、アノード電圧VAが上昇する。アノード電圧VAは、切替参照電圧V151より高くなる。
これにより、切替コンパレータ152の出力信号S152は、ローレベルからハイレベルへ切り替わる。切替スイッチ153は電圧源回路33を選択する。
その結果、電圧源回路33のアノード電圧VAから生成したレギュレータ電圧Vregが、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路へ供給される。
When time elapses after the power is turned on, the capacitor 64 is charged and the anode voltage VA increases. The anode voltage VA is higher than the switching reference voltage V151.
As a result, the output signal S152 of the switching comparator 152 is switched from the low level to the high level. The changeover switch 153 selects the voltage source circuit 33.
As a result, the regulator voltage Vreg generated from the anode voltage VA of the voltage source circuit 33 is supplied to an internal circuit other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11.

この場合、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路が消費する電力は、上記式4のVccをアノード電圧VAに置き換えて計算される電力になる。
そして、アノード電圧VAは、電源電圧Vccに基づいて電圧源回路33が生成する電圧であり、電源電圧Vccより低い。
In this case, the power consumed by the internal circuits other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11 is the power calculated by replacing Vcc in Equation 4 with the anode voltage VA.
The anode voltage VA is a voltage generated by the voltage source circuit 33 based on the power supply voltage Vcc, and is lower than the power supply voltage Vcc.

その結果、第6実施形態では、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路が消費する電力を抑えることができる。第6実施形態では、無駄な電力消費を削減して、集積回路11全体の消費電力を抑えることができる。しかも、第6実施形態では、消費電力を削減することで、集積回路11のパッケージ温度の上昇を抑え、図示外の保護回路が頻繁に作動しないようにできる。   As a result, in the sixth embodiment, power consumed by internal circuits other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11 can be suppressed. In the sixth embodiment, wasteful power consumption can be reduced and the power consumption of the entire integrated circuit 11 can be suppressed. Moreover, in the sixth embodiment, by reducing power consumption, it is possible to suppress an increase in the package temperature of the integrated circuit 11 and prevent a protection circuit not shown from operating frequently.

なお、第6実施形態では、切替スイッチ153は、1つのリニアレギュレータ145へ供給する電圧を、電源電圧Vccとアノード電圧VAとの間で切り替えている。
この他にもたとえば、切替スイッチ153は、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路へ供給するレギュレータ電圧を切り替えてもよい。
In the sixth embodiment, the changeover switch 153 switches the voltage supplied to one linear regulator 145 between the power supply voltage Vcc and the anode voltage VA.
In addition, for example, the changeover switch 153 may switch a regulator voltage supplied to an internal circuit other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11.

図20は、第6実施形態の変形例に係る発光ダイオード制御装置10の要部の概略ブロック図である。
第6実施形態の変形例に係る発光ダイオード制御装置10は、図19の発光ダイオード制御装置10と比べた場合、リニアレギュレータ145の換わりに、起動リニアレギュレータ(Vcc_LRGTR)161、および常用リニアレギュレータ(VA_LRGTR)162を有する点で異なる。
FIG. 20 is a schematic block diagram of a main part of the light emitting diode control device 10 according to a modification of the sixth embodiment.
The light-emitting diode control device 10 according to the modification of the sixth embodiment has a startup linear regulator (Vcc_LRGTR) 161 and a regular linear regulator (VA_LRGTR) instead of the linear regulator 145, as compared with the light-emitting diode control device 10 of FIG. ) 162.

そして、起動リニアレギュレータ161は、電源端子21に接続される。起動リニアレギュレータ161は、電源電圧Vccに基づいて起動用電源電圧Vreg1を生成する。
常用リニアレギュレータ162は、電圧源回路33に接続される。常用リニアレギュレータ162は、アノード電圧VAに基づいて常用電源電圧Vreg2を生成する。
なお、起動リニアレギュレータ161および常用リニアレギュレータ162は、同じ電圧レベルのレギュレータ電圧を生成しても、異なる電圧レベルのレギュレータ電圧を生成してもよい。
切替スイッチ153は、起動リニアレギュレータ161、常用リニアレギュレータ162、および集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路と接続される。切替スイッチ153は、起動用電源電圧Vreg1および常用電源電圧Vreg2の一方を選択し、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路へ供給する。
The startup linear regulator 161 is connected to the power supply terminal 21. The startup linear regulator 161 generates a startup power supply voltage Vreg1 based on the power supply voltage Vcc.
The normal linear regulator 162 is connected to the voltage source circuit 33. The normal linear regulator 162 generates the normal power supply voltage Vreg2 based on the anode voltage VA.
The starting linear regulator 161 and the regular linear regulator 162 may generate regulator voltages having the same voltage level or regulator voltages having different voltage levels.
The changeover switch 153 is connected to internal circuits other than the startup linear regulator 161, the regular linear regulator 162, and the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11. The changeover switch 153 selects one of the starting power supply voltage Vreg1 and the normal power supply voltage Vreg2 and supplies the selected power supply voltage to an internal circuit other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11.

図20の発光ダイオード制御装置10において、切替スイッチ153は、起動時に、起動用電源電圧Vreg1を選択し、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路へ供給する。
また、起動してから時間が経過すると、切替スイッチ153は、常用電源電圧Vreg2を選択し、集積回路11中の電圧源回路33以外の内部回路へ供給する。
その結果、図20の構成でも、電力消費を削減できる。
In the light emitting diode control device 10 of FIG. 20, the changeover switch 153 selects the startup power supply voltage Vreg1 and supplies it to an internal circuit other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11 at startup.
Further, when time elapses from the start, the changeover switch 153 selects the normal power supply voltage Vreg2 and supplies it to an internal circuit other than the voltage source circuit 33 in the integrated circuit 11.
As a result, even with the configuration of FIG. 20, power consumption can be reduced.

以上のように、電圧源回路33とともに1つの集積回路11に集積化されたデータインタフェイス部41およびLEDドライバ部144は、集積回路11を起動した後の定常状態では、アノード電圧VAに基づいて生成したレギュレータ電圧で動作する。
したがって、データインタフェイス部41およびLEDドライバ部144を、集積回路11を起動した後の定常状態でも、電源電圧Vccに基づいて生成したレギュレータ電圧で動作させ続けた場合と比べて、集積回路11の消費電力を削減できる。
As described above, the data interface unit 41 and the LED driver unit 144 integrated in the single integrated circuit 11 together with the voltage source circuit 33 are based on the anode voltage VA in the steady state after the integrated circuit 11 is activated. Operates with the generated regulator voltage.
Therefore, the data interface unit 41 and the LED driver unit 144 can be operated in the steady state after the integrated circuit 11 is started, compared with the case where the integrated circuit 11 is continuously operated with the regulator voltage generated based on the power supply voltage Vcc. Power consumption can be reduced.

<第8実施形態>
図21は、本発明の第8実施形態に係る発光ダイオード制御装置10の概略ブロック図である。図21の発光ダイオード制御装置10は、図1の発光ダイオード制御装置10と比べた場合、出力電流Ia〜Icの電流値を制御するために、電流レジスタ(C_REG)171、および電流コントローラ(C_CTRL)172が追加されている点で異なる。
<Eighth Embodiment>
FIG. 21 is a schematic block diagram of the light emitting diode control device 10 according to the eighth embodiment of the present invention. The light emitting diode control device 10 of FIG. 21 has a current register (C_REG) 171 and a current controller (C_CTRL) for controlling the current values of the output currents Ia to Ic, as compared with the light emitting diode control device 10 of FIG. The difference is that 172 is added.

電流レジスタ171は、データインタフェイス部41に接続される。
電流レジスタ171は、データインタフェイス部41が受信したデータを、出力電流Ia〜Icの設定値として記憶する。
電流レジスタ171は、たとえば7ビット、またはたとえば21ビットのデータを記憶すればよい。
The current register 171 is connected to the data interface unit 41.
The current register 171 stores the data received by the data interface unit 41 as set values of the output currents Ia to Ic.
The current register 171 may store 7-bit data or 21-bit data, for example.

電流コントローラ172は、表示タイミング制御部42、電流レジスタ171、および電流源回路34に接続される。
電流コントローラ172は、定電流源34a〜34cに流れる電流Ia〜Icを変更する。
The current controller 172 is connected to the display timing control unit 42, the current register 171, and the current source circuit 34.
The current controller 172 changes the currents Ia to Ic flowing through the constant current sources 34a to 34c.

そして、表示タイミング制御部42が定電流オン・オフ信号S42a〜S42cを出力すると、電流源回路34は、定電流源34a〜34cを形成する。
また、電流コントローラ172は、電流レジスタ171に記憶された値に応じて、定電流源34a〜34cに流れる電流Ia〜Icを変更する。
これにより、第8実施形態では、複数の発光ダイオード13の明るさを、データインタフェイス部41が受信したデータに応じて変更することができる。
また、第8実施形態では、複数の発光ダイオード列14a〜14cの間で明るさにばらつきがある場合、このばらつきを抑えて明るさを統一することができる。
なお、電流レジスタ171が複数個設けられ、その複数の電流レジスタ171の1つをセレクタで選択して電流コントローラ172に接続するようにしてもよい。
When the display timing control unit 42 outputs the constant current on / off signals S42a to S42c, the current source circuit 34 forms the constant current sources 34a to 34c.
Further, the current controller 172 changes the currents Ia to Ic flowing through the constant current sources 34 a to 34 c according to the values stored in the current register 171.
Thereby, in 8th Embodiment, the brightness of the some light emitting diode 13 can be changed according to the data which the data interface part 41 received.
In the eighth embodiment, when there is a variation in brightness among the plurality of light emitting diode rows 14a to 14c, the variation can be suppressed and the brightness can be unified.
A plurality of current registers 171 may be provided, and one of the plurality of current registers 171 may be selected by a selector and connected to the current controller 172.

以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変形または変更が可能である。   The above embodiment is a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications or changes are possible.

10・・・発光ダイオード制御装置、13・・・発光ダイオード、32・・・DAコンバータ(電圧制御回路の一部)、33・・・電圧源回路、34・・・電流源回路、35・・・出力電圧生成部(電圧制御回路の一部)、36・・・調整電圧検出回路(第1の電圧検出回路)、37・・・下限電圧検出回路(第2の電圧検出回路)、41・・・データインタフェイス部、42・・・表示タイミング制御部(発光制御部)、72,73,74・・・電流出力トランジスタ(電流検出素子)、82−1,82−2,82−3・・・コンパレータ(検出回路)、92−1,92−2,92−3・・・コンパレータ(検出回路)、102・・・アップダウンカウンタ(制御値生成部)、111・・・異常電圧検出回路(第3の電圧検出回路)、121・・・加算器(加算部)、122・・・セレクタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Light emitting diode control apparatus, 13 ... Light emitting diode, 32 ... DA converter (a part of voltage control circuit), 33 ... Voltage source circuit, 34 ... Current source circuit, 35 ... Output voltage generator (part of the voltage control circuit) 36... Adjustment voltage detection circuit (first voltage detection circuit) 37 37 Lower limit voltage detection circuit (second voltage detection circuit) 41 ..Data interface section, 42... Display timing control section (light emission control section), 72, 73, 74... Current output transistor (current detection element), 82-1, 82-2, 82-3 ..Comparator (detection circuit), 92-1, 92-2, 92-3 ... Comparator (detection circuit), 102 ... Up / down counter (control value generation unit), 111 ... Abnormal voltage detection circuit (Third voltage detection circuit), 12 ... adder (adding unit), 122 ... selector

Claims (8)

発光ダイオードのアノードに電圧を供給するための電圧源回路と、
発光ダイオードのカソードに選択的に電流を供給する電流源回路と、
上記電流源回路に接続された発光ダイオードのカソード電圧と第1の基準電圧とを比較する第1の電圧検出回路と、
上記カソード電圧と上記第1の基準電圧よりも低い第2の基準電圧とを比較する第2の電圧検出回路と、
上記カソード電圧と上記第1の基準電圧よりも高い第3の基準電圧とを比較する第3の電圧検出回路と、
上記電圧源回路が供給する電圧の電圧値を制御する電圧制御回路と、
を含み、
上記電流源回路が、複数の発光ダイオードにそれぞれ電流を供給する複数の電流供給素子を含み、
上記第1の電圧検出回路が、上記電流源回路に接続された複数の発光ダイオードのカソード電圧をそれぞれ検出する複数の検出回路を含み、
上記第2の電圧検出回路が、上記複数のカソード電圧をそれぞれ検出する複数の検出回路を含み、
上記第3の電圧検出回路が、上記複数のカソード電圧をそれぞれ検出する複数の検出回路を含み、
上記電圧制御回路は、上記第1の電圧検出回路により上記複数のカソード電圧の全てが上記第1の基準電圧よりも高いことが検出されると、上記電圧源回路の供給電圧を下げるように上記電圧源回路を制御し、上記第2の電圧検出回路により上記複数のカソード電圧の何れかが上記第2の基準電圧よりも低いことが検出されると、上記電圧源回路の供給電圧を上げるように上記電圧源回路を制御し、上記第3の電圧検出回路により上記複数のカソード電圧の何れかが上記第3の電圧よりも高いことが検出されると、上記第2の電圧検出回路の検出結果を無視する、
発光ダイオード制御装置。
A voltage source circuit for supplying a voltage to the anode of the light emitting diode;
A current source circuit for selectively supplying current to the cathode of the light emitting diode;
A first voltage detection circuit for comparing a cathode voltage of a light emitting diode connected to the current source circuit and a first reference voltage;
A second voltage detection circuit for comparing the cathode voltage with a second reference voltage lower than the first reference voltage;
A third voltage detection circuit for comparing the cathode voltage with a third reference voltage higher than the first reference voltage;
A voltage control circuit for controlling the voltage value of the voltage supplied by the voltage source circuit;
Including
The current source circuit includes a plurality of current supply elements that respectively supply current to the plurality of light emitting diodes,
The first voltage detection circuit includes a plurality of detection circuits that respectively detect cathode voltages of a plurality of light emitting diodes connected to the current source circuit,
The second voltage detection circuit includes a plurality of detection circuits that respectively detect the plurality of cathode voltages,
The third voltage detection circuit includes a plurality of detection circuits that respectively detect the plurality of cathode voltages,
The voltage control circuit is configured to reduce the supply voltage of the voltage source circuit when the first voltage detection circuit detects that all of the plurality of cathode voltages are higher than the first reference voltage. The voltage source circuit is controlled, and when the second voltage detection circuit detects that any of the plurality of cathode voltages is lower than the second reference voltage, the supply voltage of the voltage source circuit is increased. When the third voltage detection circuit detects that any one of the plurality of cathode voltages is higher than the third voltage, the second voltage detection circuit detects the second voltage detection circuit. Ignore results,
Light emitting diode control device.
他の発光ダイオード制御装置に接続され、上記他の発光ダイオード制御装置へデータを送信するためのデータインターフェース部を更に含み、
上記データインターフェース部は、上記第3の電圧検出回路が上記カソード電圧が上記第3の基準電圧よりも高いことを検出すると、それを示すデータを送信する、
請求項1に記載の発光ダイオード制御装置。
A data interface unit connected to another light emitting diode control device and transmitting data to the other light emitting diode control device;
When the third voltage detection circuit detects that the cathode voltage is higher than the third reference voltage, the data interface unit transmits data indicating that.
The light emitting diode control device according to claim 1.
上記電圧源回路は、予め設定された供給電圧で上記発光ダイオードの点灯を開始した後、供給電圧を調整する、
請求項1乃至2の何れかに記載の発光ダイオード制御装置。
The voltage source circuit adjusts the supply voltage after starting the lighting of the light emitting diode with a preset supply voltage,
The light emitting diode control device according to claim 1.
上記電圧制御回路は、
上記第1の電圧検出回路の検出結果に応じて値が更新される制御値を生成する制御値生成部と、
上記制御値をアナログ電圧へ変換するDAコンバータと、
を含み、
上記電圧源回路は、上記アナログ電圧に応じた電圧を供給する、
請求項1乃至3の何れかに記載の発光ダイオード制御装置。
The voltage control circuit is
A control value generator for generating a control value whose value is updated according to the detection result of the first voltage detection circuit;
A DA converter for converting the control value into an analog voltage;
Including
The voltage source circuit supplies a voltage corresponding to the analog voltage;
The light emitting diode control device according to claim 1.
上記電圧制御回路は、
上記制御値生成部が生成する制御値に、予め設定された値を加算して加算値を得る加算部と、
上記制御値生成部の制御値および上記加算部の加算値のいずれか一方を選択して上記DAコンバータへ供給するセレクタと、
を更に含む、
請求項4に記載の発光ダイオード制御装置。
The voltage control circuit is
An addition unit that obtains an addition value by adding a preset value to the control value generated by the control value generation unit;
A selector that selects one of the control value of the control value generation unit and the addition value of the addition unit and supplies the selected value to the DA converter;
Further including
The light emitting diode control device according to claim 4.
上記電流源回路の電流供給を制御する発光制御部を更に含み、
上記発光制御部は、上記セレクタが上記加算値を選択した状態で、上記電流源回路に電流供給を開始させる、
請求項5に記載の発光ダイオード制御装置。
A light emission control unit for controlling the current supply of the current source circuit;
The light emission control unit causes the current source circuit to start supplying current with the selector selecting the addition value.
The light emitting diode control device according to claim 5.
上記発光制御部は、受信した発光制御データに応じたデューティで、上記電流源回路に電流を供給させる、
請求項6に記載の発光ダイオード制御装置。
The light emission control unit causes the current source circuit to supply a current with a duty according to the received light emission control data.
The light emitting diode control device according to claim 6.
上記電圧制御回路は、
上記制御値生成部が生成する制御値に、予め設定された値を加算して加算値を得る複数の加算部と、
上記制御値生成部の制御値および上記複数の加算部の複数の加算値のいずれか1つを選択して上記ADコンバータへ供給するセレクタと、
を更に含む、
請求項4に記載の発光ダイオード制御装置。
The voltage control circuit is
A plurality of addition units that obtain an addition value by adding a preset value to the control value generated by the control value generation unit;
A selector that selects one of the control value of the control value generation unit and the plurality of addition values of the plurality of addition units and supplies the selected value to the AD converter;
Further including
The light emitting diode control device according to claim 4.
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